长期铜暴露导致小鼠空间记忆损伤，海马突触蛋白选择性丢失及pkreif2α信号通路激活

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1、分类号05学校代码10590UDC570密级公开硕士学位论文长期铜暴露导致小鼠空间记忆损伤，海马突触蛋白选择性丟失及PKR/eIF2a信号通路激活申请人姓名马佺申请人学号2120180448专业名.称生物学导师姓名及职称豊

2、蜃5究员杨细飞副研究员原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：士&年r月么曰学位论文版权使用授权

3、书本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密的学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名：日期：上‘年r月t日日期：^年《月分类号Q5学校代码10590UDC570密级公开深圳大学硕士学位论文长期铜暴露导致小鼠空间记忆损伤，海马突触蛋白选择性丢失及PKR/eI

4、F2α信号通路激活马佺学科门类理学专业名称生物学学院（系、所）生命科学学院指导教师倪嘉缵研究员杨细飞副研究员应明博士长期铜暴露导致小鼠空间记忆损伤，海马突触蛋白选择性丢失及PKR/eIF2α信号通路激活摘要目的：铜是人类生长和发育所必须的微量元素之一，对于婴儿生长、脑组织发育、机体免疫等都具有重要作用。但是过量的铜摄入会产生神经毒性。近年来，随着我国工业的发展，环境污染问题的日益突出，铜污染对人类的健康产生了巨大了威胁。然而目前针对铜毒性作用的机制研究还远远没有达到预期的效果。已有研究表明，铜暴露可导致机体内氧化应激水平的升高，且产生神经毒性。本研究采用250.

5、0ppm的铜处理2-3月龄C57BL/6雄性小鼠3个月（饮水中添加250.0ppm的硫酸铜），探索铜对小鼠的神经毒性作用及分子机制，为铜暴露的健康风险评估提供实验依据。方法：采用ICP-MS检测小鼠血清、海马和皮层中自由铜、结合铜、总铜以及钙、镁、锌、铁金属的含量；Morris水迷宫检测铜暴露对小鼠学习和记忆能力的影响；采用免疫印迹法（Western-blot）检测小鼠海马区内铜代谢相关蛋白、氧化应激相关蛋白、双链RNA依赖蛋白激酶-真核翻译起始因子（PKR-eIF2α）信号通路相关蛋白和突触蛋白相关蛋白的改变；采用石蜡切片和免疫荧光技术检测小鼠大脑海马区内氧化

6、应激标志物8-羟化脱氧鸟苷(8-OHdG)的水平，检测转录起始因子4（ATF-4）与突触蛋白synapsin1和PSD-93的共定位的情况；采用TUNEL染色检测小鼠海马区内神经细胞凋亡的变化。结果：ICP-MS分析结果表明，铜暴露后，小鼠血清、海马和皮层中自由铜和结合铜的含量均显著升高，而钙、镁、锌、铁等金属离子的含量没有显著改变。Morris水迷宫检测发现，铜暴露后小鼠的空间学习能力没有显著改变，但铜处理后小鼠的空间记忆能力显著降低。Western-blot检测发现，铜代谢密切相关的两个蛋白：铜蓝结合蛋白（Ceruloplasmin）和超氧歧化物酶4（Sup

7、eroxideDismutase4）的表达分别显著下调和显著上调；氧化应激标志物-蛋白硝基络氨酸（nitrotyrosine）的水平明显升高；PKR-eIF2α信号通路中的磷酸化PKR（苏氨酸451位点）水平相对总PKR水平显著升高，磷酸化的eIF2α（丝氨酸51位点）的水平明显升高；ATF-4表达显著上调；磷酸化的cAMP应答元件结合蛋白（CREB）（丝氨酸15位点）的水平显著降低；突触蛋白synapsin1,complexin-1/2,PSD-93和PSD-95的水平均显著降低，而NR2A、NR2B等突触蛋白的表达并未发生明显的变化；促凋亡因子c/EBP同源

8、蛋白(CHOP)的表达水平显著升高。免I长期铜暴露导致小鼠空间记忆损伤，海马突触蛋白选择性丢失及PKR/eIF2α信号通路激活疫荧光技术结果表明，铜暴露后小鼠海马CA1、CA3和DG区的8-羟化脱氧鸟苷(8-OhdG）水平显著升高；在同一个海马区神经细胞，ATF-4显著上调，而突触蛋白synapsin1和PSD-93的表达显著下调。TUNEL染色结果表明，铜暴露可以诱导海马区神经细胞的凋亡。结论：长期铜暴露导致小鼠血清、海马区和皮层自由铜含量显著升高；铜处理小鼠后铜代谢相关蛋白铜蓝结合蛋白和超氧歧化物酶4的水平发生改变，进而使铜代谢发生紊乱；铜暴露处理小鼠海马组

9、织产生氧化应激；铜暴露处