[01372839]Numb蛋白介导PLC-PKC信号通路在锰神经毒性中的作用机制研究

(一)课题来源与背景：本课题来源于国家自然科学基金（青年科学基金）项目“Numb蛋白介导PLC-PKC信号通路在锰神经毒性中的作用机制研究”（合同编号81602888）。广西从事锰作业的职业人员众多,是我国锰中毒的高发地区之一。国内外大量研究指出锰可损害机体学习记忆功能,但其分子作用机制尚未十分清楚,且尚缺理想的锰暴露及其神经毒性生物标志物。 （二）研究目的与意义：通过开展体内动物及体外细胞实验,深入探讨锰暴露对大鼠学习记忆功能的影响,研究PLC-PKC信号通路在锰致大鼠学习记忆功能损害的作用,并探索锰暴露及其神经毒性生物标志物,为揭示锰的神经毒性机制提供理论依据,这对锰中毒的早期预防及生物监测也具有重要意义。 （三）主要论点与论据：①锰暴露可损害大鼠学习记忆功能,并导致大鼠锰累积暴露剂量及海马、毛发和血浆锰含量升高,毛发锰含量与锰累积暴露剂量和海马锰含量成正相关;②停止锰暴露后,高剂量组海马及毛发锰含量仍高于对照组,而血浆锰含量逐渐恢复正常;③海马及毛发锰含量与逃避潜伏期成正相关,与穿越平台次数成负相关;④随着锰暴露剂量的增加,海马Numb、mGluR1、PLC-γ1、PKC-β1、pCREB和Bcl-2蛋白表达随之下降,其蛋白含量与海马锰含量及逃避潜伏期成负相关,与穿越平台次数成正相关;⑤随着锰暴露剂量的增加,海马Bax蛋白表达含量和Bax/Bcl-2比率随之升高,其与海马锰含量及逃避潜伏期成正相关,与穿越平台次数成负相关。以上结果提示海马锰含量升高与锰致机体学习记忆功能损害密切相关,锰通过下调海马Numb蛋白表达,并特异性地下调海马mGluR1的蛋白表达,进而抑制mGluR1下游的PLC-PKC信号通路蛋白表达,诱导pCREB及凋亡蛋白表达改变,从而损害大鼠的空间学习记忆能力;毛发锰含量可反映海马锰含量情况,其有望作为锰暴露及其神经毒性的生物标志物。在大鼠海马神经元原代培养细胞实验中,通过加入PKC激动剂PMA,初步正反向验证了PLC-PKC信号通路可能在锰神经毒性中发挥了重要作用。 （四）创见与创新：本项目从动物、组织、细胞和蛋白等不同角度,正反向验证了PLC-PKC信号通路可能在锰神经毒性中发挥了重要作用,为了解锰的神经毒性提供了全新的视野。 （五）社会经济效益：基于本项目的资助及研究,共发表论文4篇,为锰神经毒性、慢性锰中毒的早期预防和治疗提供有力支撑,具有巨大的潜在经济效益和社会效益。