劉杰
摘要:微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是藍(lán)藻產(chǎn)生的一類天然毒素,對肝、神經(jīng)等多個器官具有毒性。中毒人群或動物表現(xiàn)出一系列的神經(jīng)毒性癥狀,引起了越來越多研究學(xué)者的關(guān)注。同時MCs可以通過一種有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽,經(jīng)血腦屏障轉(zhuǎn)運至腦組織中進行分布和蓄積,造成神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常,損害神經(jīng)系統(tǒng)功能,并可能引發(fā)相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默?。ˋlzheimers disease,AD)、帕金森病(Parkinsons disease,PD)的發(fā)生。一系列的蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn),MCs可能是通過影響腦組織中細(xì)胞骨架、氧化應(yīng)激及能量代謝等方面對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育與功能產(chǎn)生一定的損傷。對MCs的神經(jīng)毒性研究進展進行了概述,對其神經(jīng)毒性作用機制進行了初步探討,并對其進一步的研究提出了展望。
關(guān)鍵詞:微囊藻毒素(Microcystins,MCs);神經(jīng)毒性;神經(jīng)退行性疾病
中圖分類號:R994.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)08-1743-06
自然界的水體中存在著許多藍(lán)藻,它產(chǎn)生的特殊次級代謝產(chǎn)物微囊藻毒素(Microcystins,MCs)對于包括人類在內(nèi)的許多生物都有一定的毒性作用。隨著人類活動的加劇以及對水環(huán)境監(jiān)管的缺乏,造成了全球范圍內(nèi)的水體污染,其中以水體富營養(yǎng)化最為嚴(yán)重。藻類水華現(xiàn)象的發(fā)生對于水生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了極大的危害。藍(lán)藻在大量生長和死亡的同時,其有毒產(chǎn)物藻毒素也在水體中大量蓄積,從而對環(huán)境中的各種生物構(gòu)成了威脅。
MCs對魚類毒理效應(yīng)的研究一般集中在行為學(xué)、組織病理學(xué)及各種生物化學(xué)指標(biāo)的測定等方面,而且主要是對肝臟毒性的研究,并對其作用機制進行了一系列的假說驗證。目前,利用模式生物斑馬魚的蛋白質(zhì)組學(xué)進行分子機制的研究應(yīng)用十分廣泛[1,2],利用蛋白質(zhì)組學(xué)對斑馬魚的神經(jīng)系統(tǒng)進行研究可以覆蓋很多層面,對于研究MCs對神經(jīng)系統(tǒng)的影響及作用機制具有十分深遠(yuǎn)的意義。
鑒于MCs的神經(jīng)毒性作用及神經(jīng)毒理越來越多地受到國內(nèi)外環(huán)境毒理學(xué)領(lǐng)域的重視與關(guān)注,且越來越多的證據(jù)表明,MCs與人類常見的神經(jīng)退行性疾病有著密切的聯(lián)系。本文就近些年來國內(nèi)外對MCs神經(jīng)毒理及其與人類神經(jīng)系統(tǒng)性疾病的關(guān)系的研究進展進行綜述,并對其研究趨勢及解決方法等做了進一步的探討。
1 MCs神經(jīng)毒性研究進展
1.1 MCs在腦部的蓄積及其神經(jīng)毒性作用
MCs對生物體腦及神經(jīng)系統(tǒng)具有毒性效應(yīng)。早在1988年就發(fā)現(xiàn)MCs對幼鼠大腦具有毒性作用。巴西腎透析事件中,患者使用被 MCs污染的水透析后,很快出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為主的中毒現(xiàn)象。Cazenave等[3]發(fā)現(xiàn)MC-RR能使胡椒甲鯰腦中的LPO水平升高,由此他認(rèn)為腦是受MC-RR影響比較大的器官。Phillips等[4]指出MCs可導(dǎo)致虹鱒出現(xiàn)腦脊膜和脊周血管充血,偶而可見小腦和大腦視區(qū)的神經(jīng)元壞死。此外,MCs可導(dǎo)致魚類的一些行為學(xué)上的異常,如不安、游動增多及失衡等[5,6],這有可能是由于腦損傷引起的[7],有可能與腦中微管相關(guān)蛋白狀態(tài)異常有關(guān)。Feurstein等[8]研究發(fā)現(xiàn)小鼠完整腦細(xì)胞能夠吸收MCs,且細(xì)胞活力及細(xì)胞內(nèi)蛋白磷酸酶活性都受到了抑制。對魚類和哺乳動物的研究表明MCs可以通過血腦屏障,并在腦組織中蓄積。綜合各種現(xiàn)象及試驗數(shù)據(jù)表明,MCs對神經(jīng)系統(tǒng)確實具有一定的毒性作用。
1.2 MCs進入腦及神經(jīng)系統(tǒng)的途徑
研究MCs在動物體的分布及轉(zhuǎn)運機制對于進一步探討MCs對健康的損傷機制奠定了一定的基礎(chǔ)。對魚類的研究發(fā)現(xiàn)MCs主要是通過鰓和腸道吸收的,而且在腦組織中也發(fā)現(xiàn)了一定量的MCs累積,說明MCs可以通過血液運輸穿透血腦屏障進入到腦組織中[9]。巴西腎透析事件中被MCs污染的水透析的病人出現(xiàn)的一系列神經(jīng)性癥狀表明MCs可在腦中蓄積。人體中存在著血腦屏障和血液—腦脊液屏障,這兩個屏障能夠有效地阻止血液中的有害物質(zhì)進入大腦從而對大腦起到一定的保護作用,毒素要進入大腦發(fā)揮其毒性效應(yīng),就必須要通過這兩種屏障。
MCs是最為常見的環(huán)肽類藍(lán)藻毒素,相對分子質(zhì)量為900~1 100,目前已知的有80多個不同的亞型,其結(jié)構(gòu)和分子大小決定了MCs不易通過簡單的被動運輸方式通過細(xì)胞膜,只能依靠多特異性有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽(Organic anion transporting polypptide,OATP)通過主動運輸轉(zhuǎn)運至細(xì)胞內(nèi)[10]。這種轉(zhuǎn)運機制最初是通過爪蟾卵母細(xì)胞表達(dá)體系加以確定的。
OATPs在很多器官及血腦屏障中都有分布。在已有研究的OATPs中,大鼠的Oatp1b2,人的OATP1B1、1B3及1A2可以有效地對MCs進行轉(zhuǎn)運[11]。Oatp1b2、OATP1B1及OATP1B3在MCs向肝臟的轉(zhuǎn)運中發(fā)揮著重要的作用,OATP1A2在腦中含量豐富并有效地參與了MCs向腦組織的轉(zhuǎn)運[12]。
MCs在特定器官中的分布取決于OATP的表達(dá)水平及類型,不同類型的OATPs對MCs有不同的親和性。研究表明在小鼠腦中檢測到Oatp1a1、1a4、1a5、1c1、2b1及3a1 mRNA的表達(dá)[13],但是其中的一種或幾種如1a1、1a5、1c1及3a1是否能夠?qū)Cs轉(zhuǎn)運至神經(jīng)細(xì)胞還屬未知。另外小鼠Oatp6d1在肝臟中表達(dá),而在腦中的表達(dá)沒有檢測到。此外,Oatp1a1、Oatp1a4與Oatp2b1也可表達(dá)于動物腦組織中[14],但其是否以及如何參與MCs向腦組織的轉(zhuǎn)運還需要進行深入研究。
Feurstein等[8]利用小鼠全腦細(xì)胞體系對有機陰離子多肽向腦中轉(zhuǎn)運MCs的功能進行了研究,推斷 MC-LF與MC-LW可能較MC-LR有更強的誘導(dǎo)動物神經(jīng)毒害的潛力。但是,在大鼠的研究中,其腦組織蓄積更多的是 MC-RR,相對MC-LR蓄積的量很少,因此推測大鼠的血腦屏障可能會選擇性地抑制高毒性的MCs[15]。因而,對于不同種類的MCs 在動物腦組織中的轉(zhuǎn)運以及毒害機理尚需要深入解析,目前尚難定論。
1.3 MCs對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及功能的影響
Falconer等[16]用MCs提取物飼喂5 d齡小鼠后代,發(fā)現(xiàn)10%初生小鼠腦組織體積減小,而且控制認(rèn)知功能的海馬區(qū)外周組織發(fā)生了嚴(yán)重的病變,MCs對神經(jīng)系統(tǒng)的損害可見一斑。1996年巴西腎透析事件中89%的病人出現(xiàn)如頭暈、耳鳴、眩暈、頭痛、惡心、輕度耳聾、視力障礙和失明等神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[17],也證明了MCs對神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p害。培養(yǎng)的神經(jīng)元細(xì)胞經(jīng)MCs暴露后產(chǎn)生了更加明顯的發(fā)育缺陷,這更是可以作為MCs神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育毒性的直接證據(jù)。分離培養(yǎng)得到的小鼠全腦神經(jīng)元細(xì)胞經(jīng)不同劑量MC-LR暴露48 h后,神經(jīng)元的胞質(zhì)及胞核中都可見MC-LR的分布,且隨著劑量的增加細(xì)胞骨架的完整性遭到越來越嚴(yán)重的破壞,細(xì)胞核附近的肌動蛋白絲逐漸變密集[8]。利用模式動物秀麗線蟲作為研究對象,經(jīng)MCs暴露后,特定的感覺神經(jīng)元出現(xiàn)了發(fā)育缺陷。種種事實表明,MCs對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及功能都產(chǎn)生了不良影響甚至損傷。
2 MCs神經(jīng)毒性機制研究進展
MCs經(jīng)特殊的有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽,從血液中轉(zhuǎn)運至腦部組織并進入細(xì)胞,隨著毒素的累積,引起細(xì)胞內(nèi)一系列的反應(yīng),使得細(xì)胞內(nèi)正常的內(nèi)部環(huán)境發(fā)生改變,進而發(fā)揮對其細(xì)胞的毒性作用,在腦部就表現(xiàn)為一系列的神經(jīng)毒性作用。MC-LR暴露48 h后,鯉魚的腦部出現(xiàn)了毒素的累積[18],從而使得這種毒素可以發(fā)揮其神經(jīng)毒性。
MC-LR對水生生物及人類的毒性效應(yīng)的研究很多,但是對于其神經(jīng)毒性的研究還很少。在蛋白質(zhì)組水平上研究MCs對魚類的神經(jīng)毒性的生化機制取得了一定的進展[19]。蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用,對于全面系統(tǒng)闡述MCs神經(jīng)毒理學(xué)機制提供了一種強大的技術(shù)手段,加之模式生物的優(yōu)越性,兩者聯(lián)合再輔助以其他生物學(xué)手段,為MCs神經(jīng)毒性機制的系統(tǒng)性研究提供了廣闊的空間。綜合至今對MCs所做的比較系統(tǒng)的神經(jīng)毒性研究,MCs的神經(jīng)毒性主要涉及氧化應(yīng)激、細(xì)胞骨架改變、大分子物質(zhì)代謝及能量代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞凋亡等方面。
Wang等[20]以模式生物斑馬魚腦作為研究對象,首次應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究了MC-LR慢性暴露下MC-LR的作用機制,發(fā)現(xiàn)MC-LR慢性處理組30個蛋白的表達(dá)發(fā)生了比較明顯的改變,這些蛋白包括細(xì)胞骨架、代謝、氧化應(yīng)激、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、蛋白降解、轉(zhuǎn)運及翻譯相關(guān)蛋白等。有研究者對雄性Wistar大鼠進行為期50 d的MC-LR腹腔注射,專一性研究大腦海馬組織中蛋白質(zhì)組學(xué)的變化,檢測到細(xì)胞骨架、氧化應(yīng)激、凋亡、能量代謝及神經(jīng)退行性疾病等諸多蛋白的表達(dá)異常。表明MC-LR的神經(jīng)毒性作用機制復(fù)雜多樣,可能涉及到氧化應(yīng)激、蛋白磷酸酶的抑制、細(xì)胞骨架的破壞、能量代謝、信號傳導(dǎo)的紊亂等。
2.1 氧化損傷
MCs能夠在不同的組織或細(xì)胞中引起氧化應(yīng)激,打破細(xì)胞內(nèi)的氧化平衡,引起包括脂質(zhì)過氧化、線粒體結(jié)構(gòu)與功能異常、DNA損傷及抗氧化防御系統(tǒng)紊亂等現(xiàn)象[21-23]。Marchitti等[24]發(fā)現(xiàn)MC-LR處理后,大鼠腦部海馬區(qū)中有6個變化顯著的蛋白與氧化應(yīng)激及凋亡相關(guān),其中有作為氧化應(yīng)激發(fā)生早期指示物的HSP ,說明MC-LR作用下海馬區(qū)發(fā)生了氧化應(yīng)激,細(xì)胞內(nèi)正常的氧化水平失衡,需要借助于SOD和Prdx2等抗氧化系統(tǒng)組成的防御系統(tǒng),將多余自由基部分清除,從而緩解ROS的毒性效應(yīng)。Mackintosh等[25]發(fā)現(xiàn)MC-LR能夠強烈抑制線粒體醛脫氫酶2(Mitochondrial aldehyde dehydrogenase 2)及9A1的表達(dá),而醛脫氫酶能將高活性的具有細(xì)胞毒性的醛氧化為羧酸,MC-LR通過強烈抑制醛脫氫酶使得乙醛在胞內(nèi)累積,導(dǎo)致隨后的氧化應(yīng)激反應(yīng)(如脂質(zhì)過氧化、GSH缺失、抗氧化活性的降低等),表明LR能通過氧化應(yīng)激導(dǎo)致斑馬魚的神經(jīng)毒性。而線粒體作為ROS的主要生產(chǎn)場所,是MCs作用的靶點,也是MCs通過氧化應(yīng)激引起細(xì)胞凋亡的主要執(zhí)行者。
2.2 蛋白磷酸酶抑制
MCs神經(jīng)毒性的確切機制還有待進一步的研究,但是其對絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白磷酸酶PP1和PP2A的強烈抑制對其神經(jīng)毒性的產(chǎn)生具有重要的意義[26]。PP1和PP2A參與細(xì)胞內(nèi)許多重要的過程,如細(xì)胞生長、分化、蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等,因此PP1和PP2A的抑制會導(dǎo)致生物體內(nèi)許多生物學(xué)過程的改變[27]。以初級小鼠全腦細(xì)胞及皮層神經(jīng)元為材料發(fā)現(xiàn)MC同系物對PPs都產(chǎn)生了抑制作用[28],同樣的,Wang等[20]在MC-LR作用腦中也發(fā)現(xiàn)了絲氨酸/蘇氨酸特異蛋白磷酸酶途徑的存在。Feurstein等[8]在初級小鼠皮層神經(jīng)元的研究中發(fā)現(xiàn),經(jīng)MCs暴露后導(dǎo)致了細(xì)胞毒性、Caspase依賴的凋亡及微管相關(guān)蛋白Tau的過磷酸化現(xiàn)象。
有研究發(fā)現(xiàn),由各種外界刺激產(chǎn)生的氧化應(yīng)激對于PP2A的活性具有抑制作用,通過抑制PP2A的活性,進而影響一系列蛋白使相關(guān)細(xì)胞發(fā)生凋亡。由此推測,MCs也可能通過在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生氧化應(yīng)激而進一步抑制PP2A活性,從而發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用。
2.3 細(xì)胞骨架破壞
MCs通過對強烈抑制PP1和PP2A的活性,導(dǎo)致包括細(xì)胞質(zhì)蛋白與細(xì)胞骨架蛋白在內(nèi)的一系列蛋白的過磷酸化[29],并最終導(dǎo)致細(xì)胞骨架蛋白的主要成分微絲、微管、中間絲的解聚[30]。最近有報道MC-LR促進微管及微絲細(xì)胞骨架組分的重組,從而導(dǎo)致其絲狀分布的缺失[31]。
腦組織或者特殊的腦部區(qū)域的蛋白質(zhì)組學(xué)研究確定了一系列對MCs進行響應(yīng)的細(xì)胞骨架及相關(guān)蛋白,表明MC-LR的神經(jīng)毒性與神經(jīng)元細(xì)胞骨架的破壞有關(guān),并隨后探討了相關(guān)蛋白對毒素可能的響應(yīng)機制。結(jié)蛋白(Desmin)是一種中間絲蛋白,它的異常會引起細(xì)胞骨架及肌原纖維的重組。β-actin是組成微絲的主要細(xì)胞骨架蛋白,在突觸里含量豐富,涉及到突觸形成、神經(jīng)遞質(zhì)的胞吐及細(xì)胞黏附等[32,33],有研究表明沙鼠腦短暫性缺血后β-actin mRNA水平的顯著降低可能與神經(jīng)元的死亡有關(guān)。微管蛋白折疊輔助因子B(Tubulin folding cofactor B)是一種廣泛表達(dá)的微管伴侶蛋白,它可結(jié)合到α-微管進行細(xì)胞骨架的構(gòu)建,它的大量累積會導(dǎo)致微管的解聚、軸索損傷及隨后的神經(jīng)元變性等[34]。
Tau蛋白是一種微管相關(guān)蛋白,具有促進微管形成、抑制微管解聚、穩(wěn)定微管的作用。當(dāng)PPs活性受到抑制,Tau蛋白過磷酸化而對微管的結(jié)合能力下降,對微管的穩(wěn)定作用受到影響。小熱休克蛋白27(Heat shock protein27,HSP27)是微絲肌動蛋白和微絲構(gòu)成的重要調(diào)節(jié)蛋白,其非磷酸化存在時具有穩(wěn)定微絲的作用,但磷酸化后則會導(dǎo)致微絲多聚化,引起細(xì)胞骨架破壞。MCs很可能是通過抑制 PP2A活性來影響這兩類蛋白的磷酸化而對細(xì)胞骨架造成破壞。但 Sontag等[35]研究認(rèn)為HSP27蛋白的磷酸化與MCs的細(xì)胞毒性作用無關(guān),因此HSP27的磷酸化是否與MCs的毒性相關(guān)以及MCs是否通過PP2A來介導(dǎo)這些細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白的變化而引起毒性作用,有待進一步的研究。
2.4 其他可能的機制
MCs的神經(jīng)毒性涉及到很多方面。MCs對神經(jīng)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)在大分子物質(zhì)代謝方面體現(xiàn)在對異常蛋白的降解及修飾。同時,MCs還能通過改變一些凋亡及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)蛋白,誘導(dǎo)一些信號傳導(dǎo)通路的異常甚至激活凋亡相關(guān)通路,造成神經(jīng)元損傷甚至凋亡。另外一些能量代謝相關(guān)蛋白的變化揭示MCs神經(jīng)毒性的產(chǎn)生與能量代謝缺失或異常密切相關(guān)。
3 MCs神經(jīng)毒性與神經(jīng)退行性疾病的關(guān)系
在一些模型系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)PPs抑制導(dǎo)致的Tau蛋白異常磷酸化和聚集,與阿爾茨海默病(Alzheimers disease,AD)患者腦中的發(fā)現(xiàn)相似[36-39]。蛋白磷酸酶的抑制導(dǎo)致Tau蛋白和神經(jīng)纖維蛋白的過磷酸化及隨后的神經(jīng)纖維變性,在AD腦中受到影響的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象[40]。有研究者證實MC-LR可以明顯抑制PPs增加Tau396、Tau404位絲氨酸的磷酸化,這與大鼠記憶障礙有顯著的相關(guān)性。MC-LR可以導(dǎo)致學(xué)習(xí)記憶損傷,并伴隨著一系列的組織學(xué)損傷和CA1區(qū)的神經(jīng)元凋亡。研究表明PPs的表達(dá)下調(diào)是MC-LR作用早期比較重要的事件,不僅導(dǎo)致了異常過磷酸化,而且造成了AD患者相關(guān)的記憶和認(rèn)知功能障礙。
MAP1b也屬于微管結(jié)合蛋白,在神經(jīng)系統(tǒng)疾病——阿爾茨海默病致病過程中扮演重要角色[41,42]。有報道發(fā)現(xiàn),用另外一種蛋白磷酸酶PP2A抑制劑岡田酸(Okadaic acid,OA)處理大鼠腦后,腦中MAP1b的表達(dá)下降。許多研究人員觀察到在AD患者腦中都有MAP1b蛋白異常磷酸化的現(xiàn)象發(fā)生[43]。
研究發(fā)現(xiàn)一些與神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的蛋白,如Septin 5、α-internexin和α-synuclein。哺乳動物中的Septin 5作為Septin家族中的一員,包含各種生物胞質(zhì)分裂所需的GTP酶,對于腦部突觸囊泡的運輸、融合等有重要作用。沒有被泛素依賴的蛋白酶體途徑降解的Septin 5會使含有多巴胺的突觸囊泡的胞吐減少[44],這對于帕金森?。≒arkinsons disease,PD)的發(fā)生會產(chǎn)生一定的影響。其他類型的Septin在AD患者的神經(jīng)纖維纏結(jié)及老年斑中的營養(yǎng)不良性神經(jīng)炎中都有所發(fā)現(xiàn)[45]。越來越多的研究表明,在有神經(jīng)纖維纏結(jié)的神經(jīng)退行性疾病中觀察到α-internexin的變性[46],而且神經(jīng)炎性中間絲的異常堆積也是很多神經(jīng)退行性疾病如ALS、路易氏體癡呆及PD的病理特征[47-51]。α-internexin的缺失能夠?qū)е罗D(zhuǎn)基因鼠的運動協(xié)調(diào)能力喪失及大鼠腎上腺嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞系PC12細(xì)胞神經(jīng)元的死亡[52],是Synuclein opathies神經(jīng)退行性疾病的主要標(biāo)志物,主要位于突觸前終端[53],最初在AD病人的腦中發(fā)現(xiàn)。而且在PD、DLB及MSA的軸突中都曾發(fā)現(xiàn)其異常聚積[54]。綜上所述,Septin 5、α-internexin及α-synuclein對于AD的發(fā)生有一定的促進作用。
越來越多的證據(jù)表明一些乙醛的代謝具有神經(jīng)毒性,它們的胞內(nèi)累積被認(rèn)為與神經(jīng)退行性疾病如PD和AD中的細(xì)胞死亡相關(guān)[55]。
4 問題與展望
對于MCs神經(jīng)毒性的研究雖已取得了一定的進展,但是仍然有很多問題沒有得到明確的闡明,有待進一步研究。很多證據(jù)表明MCs能夠通過血腦屏障在動物的腦組織中分布,但是腦組織的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,除了神經(jīng)元細(xì)胞外,還有神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞及其他一些可能與神經(jīng)系統(tǒng)沒有直接關(guān)系的細(xì)胞,MCs進入腦部組織后,其具體分布還不能確定,而不同類型的神經(jīng)細(xì)胞在MCs的神經(jīng)毒性中是否以及如何發(fā)揮作用也有待進一步的研究。
MCs通過血腦屏障進入到腦部組織是通過有機陰離子轉(zhuǎn)運多肽進行的,研究發(fā)現(xiàn)了幾種存在于血腦屏障及腦中的OATP。且隨著研究的深入,可能還會有其他類型的OATP參與MCs的轉(zhuǎn)運。OATP究竟是以怎樣一種分子機制發(fā)揮其轉(zhuǎn)運作用的尚不清楚,結(jié)合其定位與具體分子機制的研究,將有助于人們對MCs神經(jīng)毒性進行更深入的了解。
依據(jù)已知的研究進展,MCs的神經(jīng)毒性可能有以下機制調(diào)節(jié):①直接影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育與功能;②通過氧化應(yīng)激及對抗氧化系統(tǒng)的改變間接發(fā)揮其毒性效應(yīng);③通過對蛋白磷酸酶的抑制間接影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及功能。這些推測有一定的試驗數(shù)據(jù)作支撐,但是都不足以確證,還需要進一步的研究。
關(guān)于MCs的神經(jīng)毒性,研究中發(fā)現(xiàn)了一系列神經(jīng)性中毒癥狀及有關(guān)蛋白的表達(dá)改變,其中涉及到的一些蛋白如Tau等在退行性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病中有著重要的作用。同時一些認(rèn)知、行為學(xué)試驗證據(jù)表明,MCs對動物的學(xué)習(xí)能力及認(rèn)知產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。所以MCs可能與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切的關(guān)系,但是這方面的證據(jù)還很缺乏,需要更為深入的研究。
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