研究甲氨蝶呤(MTX)与认知障碍的关系,并探讨其神经毒性发生的可能机制。
方法健康雄性SD大鼠30只,体质量180~220 g。采用随机数字表法将实验动物分成3组:对照组、60 mg/kg MTX(MTX60)组和100 mg/kg MTX(MTX100)组,每组10只。MTX60与MTX100组大鼠分别予60 mg/kg、100 mg/kg MTX;对照组大鼠予等体积的9 g/L盐水处理。MTX预处理后用Morris水迷宫实验评价不同时间点3组大鼠的学习记忆能力;3组实验大鼠分别于完成Morris水迷宫实验后取海马组织,应用Western blot检测CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)12和活化caspase-3(cleaved caspase-3)的表达水平,分别用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法(TUNEL)和HE染色检测海马神经细胞凋亡水平和病理改变。
结果MTX处理后,大鼠在Morris水迷宫probe空间探索试验阶段,MTX60组和MTX100组大鼠平台象限时间较对照组明显减少,差异有统计学意义[(27.30±3.98) s和(21.63±4.22) s比(33.30±6.31) s,F=13.94,P<0.05];且MTX100组平台象限时间短于MTX60组,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,MTX60组和MTX100组大鼠海马CA1区域的神经细胞出现变性;MTX60和MTX100组大鼠海马CA1区域TUNEL阳性细胞数较对照组明显增加,差异有统计学意义[(4.72±0.12)%和(9.12±0.12)%比(1.11±0.49)%,F=95.272,P<0.05];且MTX100组阳性细胞数多于MTX60组,差异有统计学意义(P<0.05)。MTX60和MTX100组海马组织CHOP、caspase-12和cleaved caspase-3蛋白表达水平较对照组明显增加,差异均有统计学意义(CHOP:2.98±0.31和4.15±0.61比0.38±0.12,F=232.74,P<0.05;caspase-12:0.33±0.04和0.43±0.06比0.14±0.02,F=120.70,P<0.05;cleaved caspase-3:0.35±0.04和0.44±0.06比0.05±0.03,F=198.64,P<0.05);且MTX100组蛋白表达水平高于MTX60组,差异均有统计学意义(P均<0.05)。
结论MTX可以诱导大鼠出现认知障碍,并且内质网应激介导的海马神经细胞凋亡可能在MTX相关认知障碍发生机制中发挥重要作用。