中国公共卫生  2009, Vol. 25 Issue (11): 1347-1348   PDF    
引用本文
张璟, 祝文静, 章子贵. 孕鼠氟暴露对仔鼠学习记忆能力影响[J]. 中国公共卫生, 2009, 25(11): 1347-1348.
ZHANG Jing, ZHU Wen-jing, ZHAG Zi-gui Influence of fluorosis on learning memory of pup rats and activities of SOD and content of MDA in brain[J]. Chinese Journal of Public Health, 2009, 25(11): 1347-1348.
孕鼠氟暴露对仔鼠学习记忆能力影响
张璟, 祝文静, 章子贵     
浙江师范大学化学与生命科学学院, 浙江金华 321004
收稿日期: 2009-03-09
基金项目: 国家自然科学基金(30871295);浙江省自然科学基金(Y207751)
作者简介: 张璟(1983-), 女, 山东青岛人, 硕士在读, 研究方向:污染生态学。
通讯作者: 章子贵
摘要: 目的 探讨孕鼠氟暴露通过胎盘屏障对仔鼠学习记忆能力影响及可能机制。 方法 采用开场行为、水迷宫试验观察孕鼠饮用不同浓度氟化钠溶液对仔鼠自发行为、学习记忆的影响, 检测仔鼠脑内超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量。 结果 与对照组(33.91±7.36)比较, 低氟组仔鼠站立次数(44.64±4.73)明显增多(P < 0.01);与对照组比较, 低氟组和高氟组粪便颗粒明显减少(P < 0.01), 中氟组、高氟组仔鼠3 min内移动格数明显减少(P < 0.01或P < 0.05);中氟组和高氟组仔鼠1 min内移动格数分别为(44.82±9.74), (40.60±11.29), 明显低于低氟组的(57.93±14.64)(P < 0.01);与对照组比较, 中氟组和高氟组仔鼠学习能力有下降趋势; 高氟组仔鼠脑内SOD活性(490.43±48.86) U/mL明显低于对照组(543.54±36.72) U/mL, 各染氟组仔鼠脑内MDA含量有升高的趋势。 结论 孕鼠氟暴露可通过胎盘屏障对仔鼠学习记忆能力产生一定影响, 并可能与脑内SOD活性及MDA含量有关。
关键词： 氟中毒     胎盘屏障     开场行为     学习记忆     超氧化物歧化酶(SOD)     丙二醛(MDA)    
Influence of fluorosis on learning memory of pup rats and activities of SOD and content of MDA in brain
ZHANG Jing, ZHU Wen-jing, ZHAG Zi-gui     
College of Chemistry and Life Science, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
Abstract: Objective To observed whe ther the pregnan trats fluorosis could influence the capability of learning-memory behavior of puprats. Methods Open-field and Morris tests were conducted after the pregnant rats drinking different concentration of NaF for along time.The learning memory behavior, the varieties of the activity of superoxide dismutase (SOD), and the content of malona ldehyde (MDA) in pup rats' bra in were investigated. Results Compared with the control group, the number of standing for low fluoride group rats increased markedly (P < 0.01).The fecal particles of the low and high fluoride group significantly reduced.The ambulation in three minutes for rats of the middle and high fluoride group decreased significantly (P < 0.01, P < 0.05).Compared with the low-fluoride group, the ambulation in one minute of the middle and high fluoride groups decreased significantly (P < 0.01).Compared with the control group, the learning ability of middle and high fluoride groups presented deterioration.The activity of SOD in pup rats' brain in high fluoride groups was lower than that of the control group (P < 0.05).There was an increase trend for the content of MDA in pup rats. Conclusion Fluorosis of pregnant rats had significant adverse effects on open-field behavior, the capacity of learning, the activity of SOD, and the content of MDA in pup rats.
Key words: fluorosis     placental barrier     open-field behavior     learning memory     SOD     MDA    

近年来, 氟中毒对神经系统的影响备受关注。已有实验证实, 氟可透过血脑屏蔽蓄积于脑内〔1〕, 影响大鼠学习记忆能力〔2〕, 但对氟能否透过胎盘屏障, 影响子代学习记忆的研究较少。本研究通过给予孕鼠饮用氟化钠溶液, 应用开场行为和水迷宫试验观察仔鼠学习记忆行为, 并检测仔鼠脑组织内超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量, 旨在探讨高氟通过胎盘屏障对仔鼠学习记忆的影响及氟中毒致脑损伤的神经作用机制。现报告如下。

1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 实验动物

12只1月龄ICR小鼠(金华市药检所实验动物饲养中心), 其中雌鼠4只, 雄鼠8只, 体重18~22g。

1.1.2 主要试剂与仪器

三羟甲基氨基甲烷(进口分装, 上海生工公司); 邻苯三酚、硫代巴比妥酸、氟化钠、正丁醇等其他试剂(分析纯, 金华试剂公司)。全波长酶标仪(美国Ther-mo公司); 5417R高速离心机(德国Eppendorf公司); DK-8D数显恒温水浴锅(科源仪器设备厂)。

1.2 方法 1.2.1 动物分组与处理

12只小鼠随机分成4组:对照组、低氟组、中氟组、高氟组, 每组按雌雄鼠1:2的比例进行合笼, 合笼期自由饮食饮水。纯水及饲料均不含氟。自雌鼠怀孕7d起采用自由饮水方式染毒至母鼠分娩, 对照组饮用纯水。低、中、高氟组分别饮用浓度为2.5, 5.0, 10.0mg/L的氟化钠溶液。

1.2.2 开场行为〔3〕和Morris水迷宫〔4〕实验

开场行为主要观察各组仔鼠在全新环境中自发行为的表现差异〔3〕; Morris水迷宫主要检测仔鼠空间分辨学习记忆能力〔4〕。仔鼠断乳后, 选择体重在18~20g的仔鼠37只(对照组、低氟组、中氟组、高氟组仔鼠分别有9, 10, 9, 9只)。实验操作参照文献〔3-4〕。

1.2.3 脑组织SOD活性和MDA含量的测定

行为检测结束后, 杀仔鼠取其全脑, 分别用邻苯三酚自氧化法〔5〕和硫代巴比妥酸法〔6〕测定脑匀浆液中SOD活性和MDA含量。

1.3 统计分析

采用Grubb法对实验数据中的可疑值进行取舍, 采用SPSS15.0软件进行统计处理, 各组均数的两两比较采用t检验。

2 结果 2.1 各组仔鼠开场行为测试(表 1)
表 1 不同组别仔鼠开场行为比较(x±s)

表 1可见, 与对照组比较, 中氟组和高氟组3 min内的移动格数均明显减少(P < 0.01或P < 0.05);低氟组和高氟组粪便粒数均明显减少(P < 0.01);低氟组站立次数明显增多(P < 0.01)。与低氟组比较, 中氟组和高氟组1 min内的移动格数明显减少(P < 0.01);高、中、低氟组理毛次数低于对照组, 但差异无统计学意义。结果表明, 孕鼠氟中毒对仔鼠神经系统的兴奋性有一定程度的影响。

2.2 各组Morris水迷宫实验结果(表 2)
表 2 不同组别对仔鼠水迷宫逃避潜伏期的比较(s, x±s)

表 2显示, 与对照组比较, 低、中、高氟组Morris水迷宫逃避潜伏期无明显差别, 但中氟组和高氟组仔鼠的学习记忆能力有下降趋势; 与低氟组比较, 各组的学习记忆能力均有下降。

2.3 SOD活性及MDA含量检测结果

对照组、低氟组、中氟组、高氟组SOD活性分别为(543.54±36.72), (540.97±56.29), (538.60±49.19), (490.43±48.86) U/mL; 与对照组比较, 高氟组仔鼠脑内SOD活性明显降低(P < 0.05);低氟组和中氟组仔鼠脑内SOD活性虽低于对照组, 但差异均无统计学意义。对照组、低氟组、中氟组、高氟组的MDA含量分别为(8.02±1.67), (8.19±1.01), (8.26±1.84), (8.13±1.11) nmol/L; 与对照组比较, 低氟组、中氟组、高氟组MDA含量均升高, 但差异均无统计学意义。

3 讨论

开场行为和水迷宫实验结果表明, 孕鼠高氟摄入可对其仔鼠的中枢神经系统兴奋性和学习记忆能力造成一定程度的损伤。低氟组小鼠Morris水迷宫逃避潜伏期低于对照组, 可能因为氟是小鼠必需的微量元素, 因此低剂量氟有助于其提高学习记忆能力。氟中毒引起脑损伤的机制可能与脂质过氧化作用有关〔7-8〕, SOD是抗脂质过氧化酶防御系统中一个重要的酶。因此推测, 随其活性下降, 脂质过氧化反应终产物MDA含量可能会增多, 但对SOD活性和MDA含量的相关性报道不尽相同〔9-10〕。本研究结果表明, 氟可通过胎盘屏障进入仔鼠体内, 并蓄积在仔鼠脑内。高氟可明显降低仔鼠脑内SOD活性(P < 0.05);各组仔鼠脑内MDA含量有升高趋势, 与推测结果相吻合。高氟组仔鼠脑内MDA含量较对照组有所升高, 但较低氟组与中氟组有所下降, 可能是一种机能代偿。胎儿因其独特的生理发育特点可能对氟的毒性更为敏感, 因此, 母体氟暴露透过胎盘屏障对子代学习记忆的影响值得进一步研究。氟中毒对机体神经系统的损伤机制十分复杂, 其神经毒理作用机制还有待于深入研究〔11〕。

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