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目的:1,2-二氯乙烷(1,2-dichloroethane,1,2-DCE)系卤代烃类化合物,为工业上常用的有机溶剂之一,1,2-dce属高毒性一类的中枢神经性化学毒物,,脑神经组织是1,2-DCE主要蓄积并损害的靶器官。目前有关低浓度1,2-DCE长期接触引起脑组织损伤的研究资料极少,需进行深入研究。谷氨酸(glutamate,Glu)是脑中含量最高的氨基酸。它与N-甲基-D-天门冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR)结合参与长时程增强(long-term potentiation,LTP)的诱导与维持等高级脑活动。突触间隙中的Glu主要通过“谷氨酸-谷氨酰胺”循环来完成代谢与转化等过程。星形胶质细胞(astrocyte,AS)是神经突触间隙中Glu代谢和转运的关键场所,在谷氨酸能神经递质的信息传递中发挥重要作用。因此,如果1,2-DCE对AS内参与Glu代谢和转运等环节产生任何损伤,将严重干扰谷氨酸能神经突触的信息传递,进而影响脑组织的学习记忆功能。本研究以雌性昆明种小鼠为实验研究对象,通过探讨低浓度1,2-DCE亚慢性暴露对小鼠海马内Glu代谢与转运等相关环节的影响,为揭示低浓度1,2-DCE长期暴露所致智力损伤的机制提供实验参考数据。方法:本研究将健康、清洁级雌性昆明种小鼠适应性喂养后,随机分为对照组及0.225、0.45和0.9 g/m3的1,2-DCE染毒组。采用静式吸入方式染毒,每天染毒3.5 h,连续染毒8周。首先进行Morris水迷宫及穿梭箱试验检,然后麻醉小鼠,提取海马组织,检测小鼠海马组织中谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)和谷氨酰胺酶(phosphate-activated glutaminase,PAG)的活性、分布以及表达水平,检测小鼠海马中GS、PAG、谷氨酸/天冬氨酸转运体(glutamate/Aspartate transporter,GLAST)、谷氨酸转运体-1(glutamate transporter-1,GLT-1)、NMDAR亚单位GluN1、GluN2A和GluN2B的转录以及蛋白表达水平,病理切片观察海马组织病理改变,并使用钙离子特异性荧光探针来测定小鼠海马神经细胞内钙离子(calcium,Ca2+)含量。结果:在Morris水迷宫的定位巡航实验中,随着训练天数的增加,各组小鼠的寻找平台的逃避潜伏期不断缩短,但在相同的训练天数里,1,2-DCE染毒组小鼠的逃避潜伏期比对照组延长。而空间探索实验中小鼠的目标象限停留时间和穿梭目标次数也是随着染毒计量的增加而显著降低;在穿梭箱试验中,随着染毒剂量的增加,染毒组小鼠的主动逃避次数明显降低,而主动逃避的潜伏期明显延长。特别是高剂量染毒组,二项指标均有显著意义的改变;与对照组相比,染毒组小鼠海马内GLAST、GLT-1、GS和PAG的mRNA和蛋白表达水平都有不同程度的下降;GS和PAG的酶活力也都随着染毒剂量的增加而显著降低;而谷氨酸受体GluN1、GluN2A和GluN2B的mRNA以及蛋白表达水平随着染毒剂量的增加而增加;染毒组细胞内Ca2+浓度也显著高于对照组;与对照组相比,经HE染色法观察到染毒组的小鼠海马锥体细胞损伤明显。结论:1、较低浓度1,2-DCE亚慢性暴露可损伤小鼠的学习和记忆能力。2、1,2-DCE对小鼠学习记忆功能的损伤可能与其干扰小鼠海马内Glu-Gln循环,导致突触间隙Glu蓄积所引起的神经兴奋性毒性有关。