目的铅是一种常见的有害金属,对人体多个器官系统的功能造成影响。随着作业环境的改善,高浓度铅造成职业人群的急性铅中毒病例已经很少见,而长时间低浓度的环境铅暴露造成身体健康受损日益受到社会的关注。铅的神经毒性尤其与年龄相关,发育中的中枢神经系统对铅的毒性特别敏感,人们发现铅对高级神经功能的影响特别是对婴幼儿脑功能的影响和远期效应似乎没有浓度下限。除环境的直接影响外,母体铅负荷对胎儿的发育也有重要影响。由于胎盘对于来自母体的血铅几乎没有屏障作用,而且胎儿的神经系统发育不成熟,造成铅容易通过胎盘屏障和胎儿血脑屏障,在胎儿体内尤其是脑皮层和海马蓄积,而海马是学习记忆行为等神经活动产生的关键部位,所以研究低浓度孕期铅暴露对儿童智力发育和神经行为的远期危害十分重要。肾母细胞瘤过度表达基因(nephroblastoma over-expressed gene, NOV)是原癌基因的一种,属于新发现的一种即刻早期基因,编码产物(NOV蛋白)是一种胰岛素样生长因子结合蛋白(IGF-binding protein, IGFBP),参与生长发育和细胞信息传递过程。NOV基因与中枢神经系统的发育和分化密切相关,在个体和种系的发生过程中,随神经系统的发育和功能分化,NOV基因的表达逐渐增强。已有研究表明NOV蛋白的表达参与了学习记忆的过程。它有促进神经干细胞向神经元方向分化,减少损伤神经元的死亡,促进突起的生长和突触的形成,促进谷氨酸等兴奋性氨基酸递质的分泌等作用。并且以往研究证实,铅对上述多数过程均有干扰作用,这提示我们铅有可能干扰了NOV的合成和表达,从而影响了神经系统的发育,导致学习记忆能力的下降。本研究通过建立母鼠孕期铅暴露模型,以仔鼠作为观察对象,检测其血液和脑组织铅浓度,测定其学习记忆能力,检测NOV蛋白及mRNA表达的变化规律和海马脑细胞的凋亡情况,揭示母体孕期低水平铅暴露对子代学习记忆能力的影响,对NOV基因的表达以及脑细胞凋亡的影响,进而对铅神经毒性的作用机制进行探讨。方法1孕鼠随机分为4组,自怀孕第1天起三个暴露组分别给予醋酸铅含量为125,250,500mg/L的饮水,对照组给予不含铅的双重蒸馏水。自分娩后暴露组停止饮用含铅水,饮用双蒸水。仔鼠分四个阶段取材,分别是胚胎期(胚胎18天)、初生期(出生第1天)、断乳期(出生第21天)、成熟期(出生第60天)。用氢化物-原子吸收法测定仔鼠血中和脑海马组织中铅的含量。2用Morris水迷宫和Y迷宫测定断乳期和成年期仔鼠的学习记忆能力,观察仔鼠的神经行为。3用免疫组织化学法测定仔鼠脑海马组织中NOV蛋白的表达量,用原位杂交法测定海马组织中NOV mRNA的含量。4用末端脱氧核糖核酸转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL法)检测大鼠脑组织细胞凋亡的情况。结果1血铅脑铅结果各暴露组的胚胎期、初生期、断乳期仔鼠的血铅、脑铅水平均明显高于对照组(P<0.05),至成熟期各组已无显著性差异。2 Morris水迷宫测试结果各暴露组仔鼠在断乳期和成熟期连续4天的测试中,除第1天各组潜伏期与对照无显著性差异外,第2、3、4天的潜伏期均高于同期对照组仔鼠,差别有显著性(P<0.05,P<0.01)。Y迷宫测试结果断乳期和成熟期各暴露组仔鼠获取记忆的能力(A),保持记忆的能力(B)和记忆保持率(C)均低于对照组,差别有显著性(P<0.05,P<0.01)。3 NOV蛋白表达量测定结果免疫组织化学法分析结果表明,胚胎期各组均未见NOV的表达;初生期各暴露组NOV的表达量显著低于对照组(P<0.05);断乳期,中、高剂量组NOV的表达量低于对照组(P<0.05),低剂量组与对照没有显著性差异;成熟期各暴露组与对照组相比均无显著性差异。NOV mRNA含量测定结果原位杂交法分析结果显示,胚胎期和初生期各暴露组NOV mRNA表达量均低于对照组(P<0.01);断乳期,中、高剂量组NOV mRNA表达量低于对照组(P<0.05,P<0.01),低剂量组与对照组没有显著性差异;成熟期仅高剂量组与对照仍有显著性差异(P<0.01)。4海马区细胞凋亡测定结果TUNEL法分析结果显示,胚胎期和初生期各暴露组凋亡指数均高于对照组(P <0.05);断乳期,中、高剂量组凋亡指数高于对照(P<0.05),低剂量组与对照没有显著性差异;成熟期各暴露组与对照相比均无显著性差异。结论1孕期低水平铅暴露可以使仔鼠的血铅、脑铅含量明显增加。2孕鼠低剂量铅暴露可以干扰子代神经系统的正常发育,进而影响仔鼠的空间学习记忆和危险回避能力,并且这种损害可以持续到成熟期。3孕期低水平铅暴露可以降低仔鼠脑海马中NOV蛋白及NOV mRNA的表达量,提示铅可能通过干扰NOV基因的正常功能进而影响学习记忆的过程。4孕期低水平铅暴露能够使仔鼠各时期的脑海马细胞的凋亡增加,到成熟期恢复正常。