微囊藻毒素同系物的神经毒性及其毒作用机制

微囊藻毒素（MCs）对健康的威胁日趋严重，但研究多集中于肝毒性。有限的人群流行病学和实验室结果均提示MCs可能具有神经生物学效应与神经毒性。我们前期工作初步证实MCs能够导致秀丽线虫的行为及相关运动神经元功能损伤。本项目拟通过建立三种MCs同系物的急性、亚慢性毒性大鼠模型及海马神经元毒性模型，观察对血脑屏障超微结构的影响；应用量子点荧光标记和功能性磁共振成像等技术观察MCs在大鼠脑部组织中的分布及损伤定位；采用行为学、病理学、免疫组化、RT-PCR和Western blot等技术探讨MCs对海马神经胶质细胞和神经元的损伤作用及相关机制；构建针对Oatp不同亚型的RNAi模型以识别MCs对海马神经元毒作用的优势同系物。通过秀丽线虫神经毒试验模型，分析MCs可能导致的神经元运动、感觉和行为功能缺陷及相关机制。研究结果预期可以为探讨MCs的神经毒性及毒作用机制提供基础毒理学资料。

本课题探讨了MCs可能具有的神经生物学效应与神经毒性。通过建立三种MCs同系物（MC-LR、MC-RR和MC-YR）染毒大鼠的急性毒性试验模型，观察不同MCs对大鼠血脑屏障通透性的影响。应用量子点荧光标记技术和功能性磁共振成像技术（fMRI）观察MCs同系物在大鼠脑组织中的损伤部位。同时，建立MCs的60天亚慢性毒性试验大鼠模型，通过fMRI动态分析、行为学试验及海马组织病理学改变初步分析MCs对大鼠海马的毒作用特征。采用免疫组化技术观察MCs染毒后大鼠海马小胶质细胞和星形胶质细胞的活化状态，检测其分泌的NO、IL-1、TNF-α等细胞因子的水平。通过建立PC12、BV-2细胞的体外神经元和神经胶质细胞染毒模型，检测了MC-LR对细胞膜的氧化应激损伤及可能导致的神经细胞炎症反应；提取了海马神经元细胞的总RNA，检测了神经细胞表达的2种Oatp亚型，并探讨了MC-LR特异Oatp的mRNA表达水平。以秀丽线虫作为试验模式动物，从神经元和神经突触两方面分析MCs可能引起的神经元运动、感觉和认知行为功能缺陷、作用模式及其相关毒作用机制，并对MC-LR致C. elegans神经毒性的敏感性作了初步分析，同时对MCs神经毒作用生物监测指标体系的构建进行了初步研究。基本完成了课题申报的研究内容。但也存在不足，在MC-LR量子点荧光标记探针的制备方面和课题设计的预期存在一定的差距；主要原因可能在于课题组制备的MC-LR量子点荧光标记探针粒径较大，难以有效通过血脑屏障，未能获得良好的预期试验结果。课题组今后将在前期试验总结的基础上继续开展这方面的研究工作。