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研究目的:重金属污染已成为当今环境污染中最主要的一种,因其环境中分布广泛、不可被微生物降解、对人体健康危害较大等特点使得环境重金属污染一直是影响人群健康的公共卫生问题,人体往往通过多种途径同时或先后暴露于这些金属,铅镉汞这三种重金属单独的低剂量暴露可能不会对机体造成损害,但是当他们共同暴露的时候就可能造成公共健康问题,因此本研究旨在建立不同年龄段铅镉汞这三种重金属混合暴露动物模型,探索低剂量混合暴露对大鼠运动及学习记忆能力的影响以及可能涉及的相关突触调控机制,为解释重金属混合暴露对大鼠学习记忆能力改变、树突棘密度以及相关调控蛋白随着发育进程的动态变化提供依据。研究方法:1.动物模型的建立8周龄性成熟SPF级雌性和雄性SD大鼠,适应性喂养一周后考虑体重因素将大鼠按照雌雄比例2:1的比例进行合笼,次日通过阴道涂片的方法检出孕鼠,根据体重将获得的孕鼠使用随机区组分组方法分为空白对照组（Control,饮用蒸馏水）、1×MM组（饮用含有20mg/L的三水乙酸铅、7mg/L的氯化镉和0.1mg/L的氯化汞混合染毒液）、5×MM组（饮用5倍1×MM混合染毒液）,将子代雄性大鼠作为实验对象,在孕期和哺乳期,仔鼠通过母鼠饮用染毒液暴露染毒直至断乳,断乳后空白对照组继续饮用蒸馏水,1×MM大鼠饮用含有6.67mg/L的三水乙酸铅、1mg/L的氯化镉、0.03mg/L的氯化汞混合染毒液,5×MM组饮用含5倍1×MM浓度的混合染毒液,饲养至出生后54天,并且对仔鼠的体重和生长状态进行检测,分别在仔鼠新生期（PND0）、断乳期（PND24）、青春期（PND54）时解剖仔鼠,进行取样检测。2.仔鼠全血及脑组织重金属含量检测使用Nex ION 300X电感耦合等离子体质谱仪测定铅、镉含量,AFS-8330原子荧光光度计测定汞的含量。3.生长发育及早期神经行为学检测仔鼠出生后,对仔鼠的体重变化进行监测,并在特定时间对仔鼠进行早期神经行为发育指标的检测,七日龄仔鼠进行平面翻正反射、负趋地性、悬崖回避的行为学检测,十日龄仔鼠进行前肢悬挂、甩尾试验的行为学检测,十二日龄仔鼠进行后肢撑力试验的检测。4.学习记忆能力的检测使用避暗试验、旷场试验、新物体识别试验以及Morris水迷宫试验来检测断乳期和青春期仔鼠的学习记忆能力。.5.树突棘结构变化检测使用Golgi-Cox方法检测仔鼠脑内各区域树突棘密度的变化。6.树突棘相关调控蛋白NWASp-Arp3、SSH1/LIMK1-Cofilin表达水平检测使用Western Blot方法检测不同年龄段Arp3、N-WASp、Cofilin、p-Cofilin、LIMK1、p-LIMK1、SSH1以及p-SSH1蛋白表达水平。研究结果:1.重金属混合暴露对仔鼠全血及脑组织中铅、镉、汞三种重金属含量的影响仔鼠血液及脑中铅镉汞三种重金属随染毒剂量的增加而显著上升（P<0.05）,且断乳期血液中1×MM组的重金属含量分别为铅（26.72±7.56）μg/L、镉（0.50±0.30）μg/L、汞（1.41±0.23）μg/L,而青春期仔鼠血液中1×MM组的重金属含量分别为铅（30.05±6.58）μg/L、镉（0.76±0.17）μg/L、汞（1.34±0.49）μg/L,均与中国一般人群血液中铅镉汞重金属水平相一致。2.重金属混合暴露对仔鼠生长发育和早期神经行为的影响仔鼠自出生后生长发育状况良好,各组间仔鼠体重均呈逐渐增加趋势,新生期各组间体重没有变化,在断乳期和青春期,各染毒组与对照组体重相比,均明显低于对照组。平面翻正得分和调整后肢撑力系数随着剂量组的增加而降低;平面翻正时间、悬崖回避得分、悬崖回避时间在1×MM组就出现了差异（P<0.05）。3.重金属混合暴露对仔鼠学习记忆能力的影响断乳期及青春期旷场实验结果显示与对照组相比各染毒组仔鼠在中央区停留时间均未有显著延长,但相较于断乳期仔鼠而言,青春期仔鼠中央区停留时间较长,有产生焦虑情绪的趋势。断乳期仔鼠避暗实验结果显示相较于对照组,染毒组仔鼠的记忆潜伏期均有显著延长且从1×MM组开始出现统计学差异,且1×MM组记忆错误次数也有显著增加。新物体识别试验结果显示断乳期仔鼠各组间对新物体的嗅探时间没有差别,重金属混合暴露组鉴别指数DI有下降趋势,但无统计学意义（P>0.05）,青春期仔鼠对新物体的嗅探时间以及鉴别指数DI随着染毒剂量的增加有显著下降,且在5×MM组差异有统计学意义（P<0.05）。Morris水迷宫检测结果显示,断乳期与青春期仔鼠随着训练天数的增加,重金属混合暴露组的逃避潜伏期相较于对照组而言均有延长趋势,且均在训练第四天5×MM组的逃避潜伏期有显著延长（P<0.05）。4.重金属混合暴露对不同年龄段树突棘密度的影响重金属混合暴露会导致断乳期仔鼠脑组织中各区域树突棘密度减少,其中CA1、DG区染毒组较对照组而言,密度有显著降低。青春期仔鼠重金属混合暴露组脑组织中个区域树突棘密度均有减少趋势。1×MM组的青春期树突棘总体密度显著低于断乳期,提示重金属混合暴露干扰了正常发育进程中的树突棘密度变化。5.重金属混合暴露对树突棘相关调控蛋白Arp3、N-WASp、Cofilin及Cofilin相关调控蛋白LIMK-1和SSH1表达的影响新生期仔鼠低剂量混合暴露组Arp3、N-WASp蛋白表达有下降趋势,且对照组N-WASp与1×MM组相比差异具有统计学意义（P<0.05）。新生期混合暴露组仔鼠Cofilin活性降低,LIMK1和SSH1活性降低,断乳期和青春期的海马及皮层Arp3、N-WASp的表达变化趋势与新生期一致,且Cofilin、LIMK1和SSH1表达趋势的变化也和新生期相一致。相同剂量组不同年龄段检测结果发现先,重金属混合暴露会损伤正常发育进程中的树突棘相关调控蛋白SSH1/LIMK1-Cofilin的表达。结论:1.铅、镉、汞重金属混合暴露会导致仔鼠学习记忆能力的损伤,且该损伤有剂量依赖性以及时间蓄积性。2.铅、镉、汞重金属混合暴露可干扰到正常发育进程中树突棘密度的动态变化。3.重金属混合暴露导致的学习记忆能力损伤以及树突棘密度的改变,可能与NWASp-Arp3、SSH1/LIMK1-Cofilin表达异常有关。