研究腦毒理學的新技術
1 形態(tài)學方法
在形態(tài)學方法中有束路追蹤法、化學神經解剖法、原位雜交法、受體定位法、神經系統(tǒng)功能活動形態(tài)定位法和形態(tài)學的觀察(分析) 法??墒褂脽晒馑厥聚櫦夹g,放射性核素示蹤技術,也可使用各種類型的顯微鏡等。國內不少學者進行了探索,如赫秋月報道了丙烯酰胺,阮素云等報道了低濃度鉛對大鼠血腦屏障超微結構的損害, 國外也有類似報道。
2 生理學方法
在中樞神經系統(tǒng)中神經聯系要通過突觸來傳遞,突觸傳遞主要方式是化學傳遞,神經遞質的釋放是中樞神經系統(tǒng)功能的主要方面。目前應用的方法有:腦內微透析術,微穿刺術,腦片推挽灌流抗體微探針等技術,測定神經中樞神經遞質釋放量 。此外,還有行為學方法。
3 電生理學方法
常用的有電生理儀器,新近發(fā)展了膜片鉗、電壓鉗和誘發(fā)電位的測定。1996年發(fā)現LTP現象,目前所說的LTP是由N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體依賴的突觸傳遞效能的持續(xù)性增強,LTP自身的協同性、聯合性、特異性等特點,使它成為信息、貯存和記憶的細胞機制。海馬是神經系統(tǒng)參與第一級記憶的關鍵部位,它是通過新皮質廣泛反復的聯系而起作用。
2002年阮迪云應用膜片鉗技術和原位雜交技術研究了鉛對鉀通道亞單位和NMDA受體亞單位的影響,低濃度鉛暴露損傷了大鼠海馬神經元和背根神經節(jié)鉀通道亞單位和海馬NMDA 受體亞單位的mRNA的表達。有學者報道了兒童鉛暴露對腦干聽覺誘發(fā)電位的影響,使神經傳導速度減慢,從而影響了聽覺系統(tǒng)發(fā)育。
4 生物化學方法
人體復雜的腦功能可采用磁共振光譜觀察腦內神經遞質氨基酸等生物化學變化,是一種無創(chuàng)傷性先進技術。但有時還需要通過放射免疫分析法對神經遞質作微量測定。還可利用放射配體測定受體法測定受體數和配體與受體的親和力,應用免疫印跡法鑒定生物分子。此外,還有受體的放射配體結合分析法和受體mRNA的檢測法。2003年李玉紅報道了電磁輻射對大鼠海馬氨基酸類神經遞質水平的影響。有人報道甲基汞對腦組織有極大的親和性,在0.5mg/kg劑量下,20min即可迅速穿過血腦屏障進入腦組織,并在腦組織中逐漸積累。目前國內開展的項目很多,有外源性化合物對腦肌酸激酶的影響,對腦組織細胞色素P450的作用,對腦金屬硫蛋白的影響以及對NO信使及各類酶的作用。生物化學法在腦毒理學的研究中十分活躍。
5 分子生物學方法
分子生物學方法在近20年發(fā)展非???神經生物學研究中常用的分子生物學方法有基因的分子克隆,克隆后的基因在人工體外系統(tǒng)或細胞中表達,PCR擴增核酸分子技術,原位雜交法等。我國神經分子生物學方法近年來發(fā)展很快,2002年報道了農藥氰戊菊酯可引起小鼠腦組織c-fos、c-jun基因快速而短暫地表達,而辛硫磷與氰戊菊酯混配后引起c-fos、c-jun基因表達時程延長。2002年報道了鉛對幼鼠海馬區(qū)BCL-2、FAS蛋白表達的影響。基因芯片用于腦衰老的研究,使腦衰老機制和治療的研究達到了前所未有的速度。
6 腦成像技術
腦成像技術很多有顱骨X線成像技術,同位素腦掃描,計算機斷層掃描術,核磁共振成像,正電子發(fā)射斷層掃描術及單光子發(fā)射計算機體層攝影等。1997年報道了慢性錳中毒顱腦CT的改變。發(fā)現慢性錳中毒可致腦萎縮,基底節(jié)區(qū)腔隙性腦梗死,它對錳中毒的診斷提供了新的參考依據。
展望
現今,我國腦毒理學研究正在進行,有的以“腦功能基因組學”研究為重點,以學習與記憶的功能基因組和蛋白質組研究為主攻方向,應用具有時間與空間特異性的可誘導基因敲入與敲除等現代遺傳工程技術,以發(fā)現、分離和分析與學習記憶等腦的高級功能活動相關的腦基因:有的從基因、分子和神經網絡等不同水平揭示哺乳動物學習和記憶等腦功能的分子和神經機制,并在此基礎上進一步開展腦記憶等疾病發(fā)病機制與基因治療相關研究;也有為揭示腦衰老、瘋牛病、人克雅氏綜合征、PD和AD等的發(fā)病機制和研制治療藥物提供依據。相信我國在未來的國際腦毒理學研究中將占有重要的地位。