谷氨酸代谢转运障碍和氧化应激在甲基汞神经毒性中的交互作用及其分子机制

通过大鼠体内实验和细胞培养用不同剂量MeHg染毒及MK-801、Riluzole、Taurine和NAC干预，检测大脑枕叶皮质和培养细胞MeHg含量，Glu、Gln和GABA含量，PAG、GS、GAD活力和mRNA水平及蛋白表达，GLAST、GLT-1、NMDAR1、NMDAR2A和NMDAR2B mRNA水平和蛋白质表达，ROS、GSH、MDA含量和SOD、GSH-Px活力，Nrf2、HO-1、GCS、GSH-Px mRNA水平和蛋白表达，8-OHdG，Ca2+浓度，Bcl-2、Bax、Caspase-3 mRNA水平和蛋白表达，神经细胞形态学和凋亡坏死等指标变化，探讨Glu代谢转运障碍和氧化应激在MeHg神经毒性中的交互作用，观察MK-801、Riluzole、Taurine和NAC对MeHg致神经细胞毒性的影响。为阐明MeHg神经毒性作用的分子机制，防治MeHg中毒提供重要理论依据。

通过整体动物实验和细胞培养用不同剂量甲基汞（MeHg）染毒及11种物质预处理，运用仪器分析、生物化学、分子生物学和电子显微镜的技术和方法，检测大脑枕叶皮质和培养细胞Hg含量，Glu、Gln含量，PAG、GS活力，GLAST、GLT-1、NMDAR1、NMDAR2A和NMDAR2B mRNA水平和蛋白质表达，ROS、GSH、MDA含量和SOD、GSH-Px活力，Ca2+-ATP酶、Na+-K+-ATP酶活力和蛋白巯基、羰基含量，Nrf2、HO-1、r-GCS、Gpx-1 mRNA水平和蛋白表达，8-OHdG，细胞内游离Ca浓度，神经细胞形态学和凋亡坏死等指标变化，探讨MeHg对Glu代谢转运和氧化应激及Nrf2-ARE通路影响，进而发现Glu代谢转运障碍和氧化应激在MeHg神经毒性中的交互作用，观察地卓西平马来酸盐、盐酸美金刚胺、右美沙芬、利鲁唑、牛磺酸、N-乙酰半胱氨酸、a-硫辛酸、茶多酚、原花青素、莱菔硫烷和姜黄素预处理对MeHg致神经细胞毒性的影响。大鼠体内实验和体外神经胶质细胞和神经原培养实验结果均显示，在MeHg暴露所致神经毒性过程中，用NMDA受体非竞争性拮抗剂地卓西平马来酸盐、盐酸美金刚胺、右美沙芬和Glu释放抑制剂利鲁唑预处理在不仅对Glu兴奋毒性有拮抗作用，而且能减轻氧化损伤；而用抗氧化剂牛磺酸、N-乙酰半胱氨酸和a-硫辛酸预处理不仅对氧化损伤有拮抗作用，而且能减轻Glu兴奋毒性。在MeHg暴露所致神经毒性过程中，用植物提取物茶多酚、原花青素、莱菔硫烷和姜黄素预处理也对氧化损伤有拮抗作用，同时也能减轻Glu的兴奋性毒性，提示4种植物提取物对MeHg神经毒性具有一定的保护作用，为慢性MeHg中毒的防治不仅提供理论依据，而且有实际应用价值。研究表明，MeHg可致脑Glu代谢转运障碍，产生Glu兴奋性神经毒性，Glu兴奋性毒性可通过钙超载增加ROS的产生；MeHg使ROS增加，产生氧化损伤，ROS又可引起细胞外Glu浓度增高，加剧兴奋性毒性。这样形成恶性循环，Glu代谢转运障碍和氧化应激在MeHg神经毒性中存在的交互作用，最终导致MeHg中毒所致神经损害的发生与发展。该项目对于阐明MeHg神经毒性作用的分子机制，防治MeHg中毒提供重要理论依据，并具有一定的实际应用价值。