铝对大鼠神经细胞数目及颗粒空泡变性的影响
作者：孙秀发 刘兆平 章锡平 张忠贤
单位：孙秀发 章锡平 张忠贤 同济医科大学营养与食品卫生学教研室，武汉 430030；刘兆平 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所
关键词：铝；学习记忆；神经细胞；颗粒空泡变性
铝对大鼠神经细胞数目及颗粒空泡变性的影响摘要：给SD大鼠腹腔注射氯化铝溶液60天，研究不同剂量铝对神经行为以及各脑区神经细胞数和海马颗粒空泡变性(GVD)的影响。穿梭箱实验和敞箱行为实验表明，按体重腹腔注射 4.0 mg/kg和10.0 mg/kg可使大鼠主动回避反应能力和自发活动显著下降。光镜下对HE染色的大脑顶叶、小脑和海马切片进行神经细胞计数，发现腹腔注射10.0 mg/kg可使大脑顶叶椎体层椎体细胞、海马椎体细胞数和小脑浦肯野细胞数显著减少。光镜下发现各组海马神经细胞均发生GVD，腹腔注射4.0 mg/kg和10.0 mg/kg组GVD细胞数有明显增加；各组GVD细胞阳性率与铝剂量有显著相关性。本结果进一步证实了铝的神经行为毒性，并提示该毒性与铝导致神经细胞数减少有关。
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中图分类号：Q593.2 Q614.3
Effects of aluminum on the number of neurons
granulovacuolar degeneration in rats
Sun Xiufa, Liu Zhaoping, Zhang Xiping, Zhang Zhongxian
Department of Nutrition and Food Hygiene, Tongji Medical University, Wuhan 430030，China
Effect of aluminum on neurobehavior and the number of neurons in different domains of brain as well as granulovacuolar degeneration(GVD) in hippocampus were observed in Sprague-Dawley rats by intraperitoneal injection with aluminum choride for 60d. The injection of aluminum at the dosage of 4.0 or 10.0mg/kg could decrease active aviodance response and spontaneous motor activity in the shuttle-box test and the open field test significantly. Sections from cerebrum, cerebellum and hippocampus were detected with microscope after HE staining.Aluminum(10.0 mg/kg) could result in the decrease of neurons in cerebrum, Pukinje cells in cerebellum and pyramidal neurons in hippocampus. GVD of nerve cells in hippocampus were observed in each group. while the dosages of Al injected was 4.0 and 10.0 mg/kg, the number of GVD cells increased significantly. The incidence of GVD per 300 nerve cells was significantly related to the dosage of aluminum.
, 百拇医药
Key words:Aluminum， Learning memory， Nerve cells， Granulovacuolar degeneration
大量研究表明铝是一种慢性神经毒性物质，可使神经系统发生退行性改变[1]。动物实验以及流行病学调查均证实了铝可引起学习记忆及认知能力障碍。神经细胞的减少是大多数神经退行疾患的病理改变之一，铝是否可以导致不同脑区神经细胞的减少，从而表现出神经毒性，目前在这方面研究较少。
颗粒空泡变性(granulovacuolar degeneration, GVD)系指神经细胞浆内出现的直径为3～5μm的空泡，内含嗜银及亲苏木精颗粒；它是神经细胞老化变性的重要标志，自1911年Simchowicz[2]首先在Alzheimer病(老年性痴呆)患者脑中发现后一直将其作为Alzheimer病的特征性病理改变之一。Okamoto等在Alzheimer病的颗粒空泡中发现铝元素蓄积[3]。本文为研究铝是否可以促进GVD的形成。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 动物及分组
清洁级Sprague-Dawley大鼠40只，雄性，体重250～300g，由同济医科大学实验动物中心提供。适应性饲养3天后，按体重随机分为4组。A组：对照组，腹腔注射生理盐水；B组：低剂量组，腹腔注射Al3+的体重剂量为0.4 mg/kg；C组：中剂量组的体重剂量为4.0 mg/kg；D组：高剂量组的体重剂量为10.0 mg/kg。
1.2 动物饲养与注射方法
动物自由摄食，饮水；动物房温度(20±2)℃，照明时间为(12±2)h。实验开始的前3d，每只动物分别以小剂量进行适应性注射，以后按全剂量腹腔注射。为使大鼠吸收完全，每连续注射3天，间隔1天。
, 百拇医药 1.3 穿梭箱实验[4]
采用改进的穿梭箱实验测定大鼠学习记忆能力，穿梭箱为本室自制封闭长方形盒(50cm×20cm×30cm)，用一带孔(7cm×5cm)隔板分成安全区和电击区，电击区底部为可通电的铜栅栏(间隔0.5cm)，顶部有一光源。实验分为训练和正式测试两部分。挑选对电击反应较为一致的大鼠进行训练，将大鼠放入穿梭箱内适应环境1 min，然后置于电击区，以灯光为条件刺激，亮灯10s后，以电击(40V，50Hz,3s)为非条件刺激，使大鼠逃向安全区。训练期4d，每天10次，每次间隔2～3min。第5天进行正式测试，观察10次反应，在灯亮10s内进入暗室为主动回避反应阳性，记录从灯亮到大鼠进入暗室的时间(主动回避延迟时间)，10s内不主动回避，给以电击后进入暗室为被动逃避，记录被动逃避次数。
1.4 敞箱行为实验[5]
敞箱行为实验用于测定运动行为能力。将大鼠放入直径为60cm，等分为19格的圆形开阔场中心，观察3min内行走格子数和站立次数。
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穿梭箱实验和敞箱行为实验必须在黑暗安静环境中进行。
1.5 脑神经元细胞计数
行为实验结束后，各组随机选取4只大鼠处死，迅速剥离脑组织，分离大脑顶叶，小脑和海马，固定于10%甲醛磷酸缓冲液中，用AO切片机进行常规石蜡切片，切片厚度为6μm，同一区域的组织块三维定位相同。每只大鼠取相同的5个切面，进行HE染色，各切片观察5个视野，计数大脑顶叶椎体层神经元细胞数(高倍镜)，海马椎体细胞数(高倍镜)，小脑浦肯野细胞数(低倍镜)。
1.6 GVD的观察与细胞计数
在每只大鼠海马切片中，取相同间隔的5个切面，HE染色后，高倍镜下观察海马神经细胞是否发生颗粒空泡变性；并计数每一切片300个神经细胞中发生颗粒空泡变性的细胞数。
所得数据用(
±s)表示，以t-检验进行统计分析。
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2 结果
2.1 不同剂量铝对大鼠学习记忆及运动行为的影响
从表1可见，B组主动逃避延迟时间和被动反应次数大于A组，但无显著性差异(P>0.05)，C组被动反应次数明显多于A组(P<0.01)，D组主动逃避延迟时间和被动反应次数显著大于A组(P<0.01)；B组移动格子数和站立次数与A组比较无明显差异(P>0.05)，C组和D组动物移动格子数和站立次数显著低于A组(P<0.01)。结果表明腹腔注射氯化铝可使大鼠学习记忆和运动行为能力下降。
表1 不同剂量铝对大鼠学习记忆及运动行为能力的影响
组别
穿梭箱实验
敞箱行为实验
, 百拇医药
测定
次数
逃避延迟
时间(s)
被动反
应次数
动物
数
移 动
格子数
站 立
次 数
A
, http://www.100md.com 8×10
4.9±2.5
1.3±0.5
8
81±11
21±5
B
8×10
6.1±2.1
3.5±2.3
8
82±9
19±4
, http://www.100md.com
C
8×10
6.6±3.3
8.8±3.5(1)
8
57±7(1)
12±3(1)
D
7×10
8.6±2.4(1)
7.3±2.8(1)
, 百拇医药
7
27±6(1)
9±3(1)
注：(1)与A组比较，P<0.01
2.2 不同剂量铝对大脑、小脑、海马神经细胞数目的影响
光镜下发现高剂量的铝可使大脑顶叶椎体层神经细胞发生不同程度的变性坏死，小脑浦肯野细胞变形，胞质淡染，胞核破裂或固缩，海马椎体细胞染色淡，小颗粒细胞聚积，见表2。
表2 不同剂量铝对脑细胞数的影响(个/视野)
组别
观察视野
, 百拇医药
大脑椎体层
椎体细胞计数
小脑浦肯野
细胞计数
海马椎体
细胞计数
A
4×5×5
58±3
104±8
118±9
B
4×5×5
, 百拇医药
56±5
100±6
118±7
C
4×5×5
45±3(1)
102±4
117±14
D
4×5×5
36±2(1)
60±8(1)
, http://www.100md.com
104±5(2)
注：与A组比较，(1)P<0.01，(2)P<0.05
B组大脑椎体层神经细胞数、小脑浦肯野细胞数和海马椎体细胞数与A组比较无显著差异(P>0.05)，C组大脑椎体层神经细胞数明显低于A组，并有显著性差异(P<0.01)，D组各脑区细胞数均显著低于A组(P<0.01)。结果表明铝可以导致大脑、小脑和海马神经细胞数下降。
2.3 海马神经细胞颗粒空泡变性的观察
光镜下发现各组海马神经细胞均有颗粒空泡变性，变性细胞胞质染色淡，呈明显网状或空泡样(见图)。高倍镜下海马切片进行GVD细胞计数可见C组大于A组，并有显著性差异(P<0.05，见表3)；D组极显著大于A组(P<0.01)。经相关分析，铝剂量与GVD细胞阳性率有显著相关性(r=0.975,P<0.05)。结果表明铝可促进海马神经细胞发生颗粒空泡变性。
, 百拇医药
附图 海马神经细胞颗粒空泡变性观察(HE染色，×400)
箭头示发生颗粒空泡变性的神经细胞，胞质淡染或呈网状，可见明显空泡
表3 各组动物海马切片GVD细胞计数
组别
观察切片
GVD细胞数(个)
阳性率(%)
A
4×5
2.3±1.7
0.77
, 百拇医药
B
4×5
4.1±1.9
1.37
C
4×5
5.9±1.8(1)
1.97
D
4×5
17.8±6.3(2)
5.93
, 百拇医药
注：与A组比较，(1)P<0.05；(2)P<0.01
3 讨论
以前对铝的神经行为毒性研究多以胃肠道为染毒途径，实验期过长[6]。我们以腹腔注射 AlCl3为染毒途径，既克服了胃肠道染毒时间长的缺点，又避免了铝盐经胃肠道吸收率低及个体差异大的不足。结果表明腹腔注射 AlCl3 4.0 mg/kg 60d即可影响大鼠的学习记忆和运动行为能力，从而可在短期内建立铝中毒动物模型。
铝引起动物学习记忆障碍的机理可能涉及多方面。已有研究证实铝可造成中枢胆碱能功能低下，导致学习记忆能力下降[6]，也有报道认为铝可以与葡萄糖六磷酸激酶、己糖激酶、Mg2+-ATP酶竞争性结合，干扰脑内葡萄糖代谢，使脑内能量代谢紊乱，从而使大鼠的学习记忆受到影响[7]。神经元数目与脑活动(包括学习记忆)密切相关。郑观成等报道[8]，有认知学习记忆障碍的老年性痴呆患者大脑皮质神经元数目明显减少，海马神经元数目减少可达44.3%～57.0%之多。本次研究发现铝可引起大脑顶叶、小脑及海马神经元细胞数目减少，表明铝引起的神经元细胞数减少也是其导致动物学习记忆障碍的机理之一。本次研究还发现铝可使海马椎体细胞变性坏死，而海马与学习记忆有密切关系，其结构或细胞受损可严重影响动物的空间记忆能力，这可能是大鼠在穿梭箱中忘记逃避路线，导致主动逃避延迟时间变长和被动反应次数增多的原因。
, 百拇医药
本次研究发现，海马神经细胞GVD阳性率与铝剂量呈显著性相关，表明铝可以促使海马神经细胞发生颗粒空泡变性。随铝剂量的增加，大鼠学习记忆受损程度、各脑区神经细胞减少程度以及海马GVD细胞阳性率均有逐渐增加的趋势，表明这四者之间有一定的内在联系，即提示GVD细胞阳性率与痴呆程度可能具有一定的相关性。在Alzheimer病的特征性病理学改变中，GVD被认为是更具“专一性”的组织学标志，海马神经细胞GVD细胞阳性率达9%即对Alzheimer病有诊断意义[9]。铝与Alzheimer病的关系仍处于争论中，由于我们未对铝引起的GVD进行超微结构的观察，尚不知其结构与Alzheimer病GVD的双层膜性结构是否一致，再者由于Alzheimer病的病因十分复杂[3]，因此仅根据本次研究结果，我们还不能对铝与Alzheimer病的关系作出肯定的结论，只能推测铝在Alzheimer病的发生发展中可能起到一定的作用。
作者简介：孙秀发，男，硕士，教授
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参考文献
1 Crapper DR, Kruck TPA, VanBerkum MFA. Aluminum and neurodegenerative disease:therapeutic implication. Am J Kidney Dis, 1985,6(5):322—329
2 Simchowicz T. Histologische Studien über die senile Demenz. Histogische und Histopathologische Arbeiten über die Gro β hirnrinde, 1911,4：267—444
3 Okamoto K, Hira S, Lizuka T, et al. Reexamination of granulovacuolar degeneration. Acta Neuropathol,1991,8:340—345
, http://www.100md.com
4 陈世铭，薛政国.福定碱对大鼠学习和记忆的作用.药学学报，1987，22(1)：801—806
5 俞在芳，胡本荣，程冠军.GABAB受体拮抗剂对小鼠学习记忆的促进作用.药学学报，1996，31(11)：801—805
6 朱清华，熊希凯，章锡平，等.铝对大鼠学习记忆神经递质脑结构形态的损害.同济医科大学学报，1992，21(增)：8—10
7 Joshi JG. Neurochemical hypothesis:Participation by aluminum in producing critical mass of colocalized errors in brain leads to neurological disease. Comp Biochem Physiol,1991,100c(1—2):103—105
8 郑观成.Alzheimer's病的脑形态学.见：郑观成主编.脑老化与老年性痴呆.上海：上海科学技术文献出版社，1995,55—69
9 Ball MJ, Lo P. Granulovacuolar degeneration in the aging brain and in dementia. J Neuropath Exp Neurol,1977，36：474—487
(1998-11-27收稿), 百拇医药
单位：孙秀发 章锡平 张忠贤 同济医科大学营养与食品卫生学教研室，武汉 430030；刘兆平 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所
关键词：铝；学习记忆；神经细胞；颗粒空泡变性
铝对大鼠神经细胞数目及颗粒空泡变性的影响摘要：给SD大鼠腹腔注射氯化铝溶液60天，研究不同剂量铝对神经行为以及各脑区神经细胞数和海马颗粒空泡变性(GVD)的影响。穿梭箱实验和敞箱行为实验表明，按体重腹腔注射 4.0 mg/kg和10.0 mg/kg可使大鼠主动回避反应能力和自发活动显著下降。光镜下对HE染色的大脑顶叶、小脑和海马切片进行神经细胞计数，发现腹腔注射10.0 mg/kg可使大脑顶叶椎体层椎体细胞、海马椎体细胞数和小脑浦肯野细胞数显著减少。光镜下发现各组海马神经细胞均发生GVD，腹腔注射4.0 mg/kg和10.0 mg/kg组GVD细胞数有明显增加；各组GVD细胞阳性率与铝剂量有显著相关性。本结果进一步证实了铝的神经行为毒性，并提示该毒性与铝导致神经细胞数减少有关。
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中图分类号：Q593.2 Q614.3
Effects of aluminum on the number of neurons
granulovacuolar degeneration in rats
Sun Xiufa, Liu Zhaoping, Zhang Xiping, Zhang Zhongxian
Department of Nutrition and Food Hygiene, Tongji Medical University, Wuhan 430030，China
Effect of aluminum on neurobehavior and the number of neurons in different domains of brain as well as granulovacuolar degeneration(GVD) in hippocampus were observed in Sprague-Dawley rats by intraperitoneal injection with aluminum choride for 60d. The injection of aluminum at the dosage of 4.0 or 10.0mg/kg could decrease active aviodance response and spontaneous motor activity in the shuttle-box test and the open field test significantly. Sections from cerebrum, cerebellum and hippocampus were detected with microscope after HE staining.Aluminum(10.0 mg/kg) could result in the decrease of neurons in cerebrum, Pukinje cells in cerebellum and pyramidal neurons in hippocampus. GVD of nerve cells in hippocampus were observed in each group. while the dosages of Al injected was 4.0 and 10.0 mg/kg, the number of GVD cells increased significantly. The incidence of GVD per 300 nerve cells was significantly related to the dosage of aluminum.
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Key words:Aluminum， Learning memory， Nerve cells， Granulovacuolar degeneration
大量研究表明铝是一种慢性神经毒性物质，可使神经系统发生退行性改变[1]。动物实验以及流行病学调查均证实了铝可引起学习记忆及认知能力障碍。神经细胞的减少是大多数神经退行疾患的病理改变之一，铝是否可以导致不同脑区神经细胞的减少，从而表现出神经毒性，目前在这方面研究较少。
颗粒空泡变性(granulovacuolar degeneration, GVD)系指神经细胞浆内出现的直径为3～5μm的空泡，内含嗜银及亲苏木精颗粒；它是神经细胞老化变性的重要标志，自1911年Simchowicz[2]首先在Alzheimer病(老年性痴呆)患者脑中发现后一直将其作为Alzheimer病的特征性病理改变之一。Okamoto等在Alzheimer病的颗粒空泡中发现铝元素蓄积[3]。本文为研究铝是否可以促进GVD的形成。
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1 材料和方法
1.1 动物及分组
清洁级Sprague-Dawley大鼠40只，雄性，体重250～300g，由同济医科大学实验动物中心提供。适应性饲养3天后，按体重随机分为4组。A组：对照组，腹腔注射生理盐水；B组：低剂量组，腹腔注射Al3+的体重剂量为0.4 mg/kg；C组：中剂量组的体重剂量为4.0 mg/kg；D组：高剂量组的体重剂量为10.0 mg/kg。
1.2 动物饲养与注射方法
动物自由摄食，饮水；动物房温度(20±2)℃，照明时间为(12±2)h。实验开始的前3d，每只动物分别以小剂量进行适应性注射，以后按全剂量腹腔注射。为使大鼠吸收完全，每连续注射3天，间隔1天。
, 百拇医药 1.3 穿梭箱实验[4]
采用改进的穿梭箱实验测定大鼠学习记忆能力，穿梭箱为本室自制封闭长方形盒(50cm×20cm×30cm)，用一带孔(7cm×5cm)隔板分成安全区和电击区，电击区底部为可通电的铜栅栏(间隔0.5cm)，顶部有一光源。实验分为训练和正式测试两部分。挑选对电击反应较为一致的大鼠进行训练，将大鼠放入穿梭箱内适应环境1 min，然后置于电击区，以灯光为条件刺激，亮灯10s后，以电击(40V，50Hz,3s)为非条件刺激，使大鼠逃向安全区。训练期4d，每天10次，每次间隔2～3min。第5天进行正式测试，观察10次反应，在灯亮10s内进入暗室为主动回避反应阳性，记录从灯亮到大鼠进入暗室的时间(主动回避延迟时间)，10s内不主动回避，给以电击后进入暗室为被动逃避，记录被动逃避次数。
1.4 敞箱行为实验[5]
敞箱行为实验用于测定运动行为能力。将大鼠放入直径为60cm，等分为19格的圆形开阔场中心，观察3min内行走格子数和站立次数。
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穿梭箱实验和敞箱行为实验必须在黑暗安静环境中进行。
1.5 脑神经元细胞计数
行为实验结束后，各组随机选取4只大鼠处死，迅速剥离脑组织，分离大脑顶叶，小脑和海马，固定于10%甲醛磷酸缓冲液中，用AO切片机进行常规石蜡切片，切片厚度为6μm，同一区域的组织块三维定位相同。每只大鼠取相同的5个切面，进行HE染色，各切片观察5个视野，计数大脑顶叶椎体层神经元细胞数(高倍镜)，海马椎体细胞数(高倍镜)，小脑浦肯野细胞数(低倍镜)。
1.6 GVD的观察与细胞计数
在每只大鼠海马切片中，取相同间隔的5个切面，HE染色后，高倍镜下观察海马神经细胞是否发生颗粒空泡变性；并计数每一切片300个神经细胞中发生颗粒空泡变性的细胞数。
所得数据用(
±s)表示，以t-检验进行统计分析。, http://www.100md.com
2 结果
2.1 不同剂量铝对大鼠学习记忆及运动行为的影响
从表1可见，B组主动逃避延迟时间和被动反应次数大于A组，但无显著性差异(P>0.05)，C组被动反应次数明显多于A组(P<0.01)，D组主动逃避延迟时间和被动反应次数显著大于A组(P<0.01)；B组移动格子数和站立次数与A组比较无明显差异(P>0.05)，C组和D组动物移动格子数和站立次数显著低于A组(P<0.01)。结果表明腹腔注射氯化铝可使大鼠学习记忆和运动行为能力下降。
表1 不同剂量铝对大鼠学习记忆及运动行为能力的影响
组别
穿梭箱实验
敞箱行为实验
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测定
次数
逃避延迟
时间(s)
被动反
应次数
动物
数
移 动
格子数
站 立
次 数
A
, http://www.100md.com 8×10
4.9±2.5
1.3±0.5
8
81±11
21±5
B
8×10
6.1±2.1
3.5±2.3
8
82±9
19±4
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C
8×10
6.6±3.3
8.8±3.5(1)
8
57±7(1)
12±3(1)
D
7×10
8.6±2.4(1)
7.3±2.8(1)
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7
27±6(1)
9±3(1)
注：(1)与A组比较，P<0.01
2.2 不同剂量铝对大脑、小脑、海马神经细胞数目的影响
光镜下发现高剂量的铝可使大脑顶叶椎体层神经细胞发生不同程度的变性坏死，小脑浦肯野细胞变形，胞质淡染，胞核破裂或固缩，海马椎体细胞染色淡，小颗粒细胞聚积，见表2。
表2 不同剂量铝对脑细胞数的影响(个/视野)
组别
观察视野
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大脑椎体层
椎体细胞计数
小脑浦肯野
细胞计数
海马椎体
细胞计数
A
4×5×5
58±3
104±8
118±9
B
4×5×5
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56±5
100±6
118±7
C
4×5×5
45±3(1)
102±4
117±14
D
4×5×5
36±2(1)
60±8(1)
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注：与A组比较，(1)P<0.01，(2)P<0.05
B组大脑椎体层神经细胞数、小脑浦肯野细胞数和海马椎体细胞数与A组比较无显著差异(P>0.05)，C组大脑椎体层神经细胞数明显低于A组，并有显著性差异(P<0.01)，D组各脑区细胞数均显著低于A组(P<0.01)。结果表明铝可以导致大脑、小脑和海马神经细胞数下降。
2.3 海马神经细胞颗粒空泡变性的观察
光镜下发现各组海马神经细胞均有颗粒空泡变性，变性细胞胞质染色淡，呈明显网状或空泡样(见图)。高倍镜下海马切片进行GVD细胞计数可见C组大于A组，并有显著性差异(P<0.05，见表3)；D组极显著大于A组(P<0.01)。经相关分析，铝剂量与GVD细胞阳性率有显著相关性(r=0.975,P<0.05)。结果表明铝可促进海马神经细胞发生颗粒空泡变性。
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附图 海马神经细胞颗粒空泡变性观察(HE染色，×400)
箭头示发生颗粒空泡变性的神经细胞，胞质淡染或呈网状，可见明显空泡
表3 各组动物海马切片GVD细胞计数
组别
观察切片
GVD细胞数(个)
阳性率(%)
A
4×5
2.3±1.7
0.77
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B
4×5
4.1±1.9
1.37
C
4×5
5.9±1.8(1)
1.97
D
4×5
17.8±6.3(2)
5.93
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注：与A组比较，(1)P<0.05；(2)P<0.01
3 讨论
以前对铝的神经行为毒性研究多以胃肠道为染毒途径，实验期过长[6]。我们以腹腔注射 AlCl3为染毒途径，既克服了胃肠道染毒时间长的缺点，又避免了铝盐经胃肠道吸收率低及个体差异大的不足。结果表明腹腔注射 AlCl3 4.0 mg/kg 60d即可影响大鼠的学习记忆和运动行为能力，从而可在短期内建立铝中毒动物模型。
铝引起动物学习记忆障碍的机理可能涉及多方面。已有研究证实铝可造成中枢胆碱能功能低下，导致学习记忆能力下降[6]，也有报道认为铝可以与葡萄糖六磷酸激酶、己糖激酶、Mg2+-ATP酶竞争性结合，干扰脑内葡萄糖代谢，使脑内能量代谢紊乱，从而使大鼠的学习记忆受到影响[7]。神经元数目与脑活动(包括学习记忆)密切相关。郑观成等报道[8]，有认知学习记忆障碍的老年性痴呆患者大脑皮质神经元数目明显减少，海马神经元数目减少可达44.3%～57.0%之多。本次研究发现铝可引起大脑顶叶、小脑及海马神经元细胞数目减少，表明铝引起的神经元细胞数减少也是其导致动物学习记忆障碍的机理之一。本次研究还发现铝可使海马椎体细胞变性坏死，而海马与学习记忆有密切关系，其结构或细胞受损可严重影响动物的空间记忆能力，这可能是大鼠在穿梭箱中忘记逃避路线，导致主动逃避延迟时间变长和被动反应次数增多的原因。
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本次研究发现，海马神经细胞GVD阳性率与铝剂量呈显著性相关，表明铝可以促使海马神经细胞发生颗粒空泡变性。随铝剂量的增加，大鼠学习记忆受损程度、各脑区神经细胞减少程度以及海马GVD细胞阳性率均有逐渐增加的趋势，表明这四者之间有一定的内在联系，即提示GVD细胞阳性率与痴呆程度可能具有一定的相关性。在Alzheimer病的特征性病理学改变中，GVD被认为是更具“专一性”的组织学标志，海马神经细胞GVD细胞阳性率达9%即对Alzheimer病有诊断意义[9]。铝与Alzheimer病的关系仍处于争论中，由于我们未对铝引起的GVD进行超微结构的观察，尚不知其结构与Alzheimer病GVD的双层膜性结构是否一致，再者由于Alzheimer病的病因十分复杂[3]，因此仅根据本次研究结果，我们还不能对铝与Alzheimer病的关系作出肯定的结论，只能推测铝在Alzheimer病的发生发展中可能起到一定的作用。
作者简介：孙秀发，男，硕士，教授
, http://www.100md.com
参考文献
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(1998-11-27收稿), 百拇医药