中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (2): 233-234   PDF    
引用本文
韩长城, 于庆海, 宋波, 唐龙妹. 驱铅益智口服液对染铅大鼠学习记忆影响[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(2): 233-234.
HAN Chang-cheng, YU Qing-hai, SONG Bo. Effect of Quqian-Yizhi Oral Liquid on learning and memory ability in lead-exposed rats[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(2): 233-234.
驱铅益智口服液对染铅大鼠学习记忆影响
韩长城1, 于庆海2, 宋波1, 唐龙妹1    
1. 河北医科大学公共卫生学院营养与食品教研室, 石家庄050017;
2. 河北省平泉县第二医院
数字出版日期: 2009-06-23.
基金项目: 河北省科技厅科学研究与发展计划基金(042461600D-4)
作者简介: 韩长城(1963- ),男,回族,河北承德人,副教授,硕士,主要从事营养与食品卫生基础研究。
摘要: 目的 探讨驱铅益智口服液对染铅大鼠学习记忆障碍的改善作用。方法 72只SD大鼠随机分为6组:阴性对照组、模型对照组、乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)组和低、中、高剂量口服液治疗组;除阴性对照组外,其余5组用2%醋酸铅灌胃3周造模;EDTA组腹腔注射0.5%EDTA-Na2,低、中、高剂量组分别灌胃给予1 250,2 500和5 000 mg/(kg·bw)驱铅益智口服液,连续3周;采用避暗穿梭试验和Morris水迷宫试验,观察各组染铅大鼠学习记忆行为,采用氢化物发生-原子吸收光谱法测定血液和海马组织铅含量。结果 与模型对照组比较,中、高剂量组大鼠主动回避正确率(IAP)分别为68.1%和70.3%,明显高于模型对照组的54.9%(P<0.05);被动回避潜伏期(LOPA)分别为16.44和13.88 s,明显短于模型对照组27.43 s(P<0.01);口服液组血液和海马组织铅含量低于模型对照组(P<0.05或P<0.01);LOPA与海马组织铅含量呈正相关(r=0.475,P=0.014);IAP与海马组织铅含量呈负相关(r=-0.353,P=0.002)。结论 驱铅益智口服液可通过减低血液与海马组织铅浓度改善学习和记忆功能。
关键词: 染铅大鼠     驱铅益智口服液     避暗穿梭试验     Morris水迷宫试验    
Effect of Quqian-Yizhi Oral Liquid on learning and memory ability in lead-exposed rats
HAN Chang-cheng1, YU Qing-hai2, SONG Bo1    
Department of Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China
Abstract: Objective To explore the effect of Quqian-Yizhi Oral Liquid(QYOL)on learning and memory ability in lead-exposed rats.Methods Seventy-two SD rats were randomly divided into six groups.One group was negative control group treated with distilled water,and the others were lead poisoning groups treated with 2.0% lead acetate for three weeks.The model control group was gavaged with distilled water.EDTA group was treated with 0.5% EDTA-N as by abdominal cavity injection and the last three groups were gavaged with low,medium,and high-dose of QYOL(1 250,2 500,and 5 000 mg/kg·bw)for three weeks.At the end of the experiment, the learning and memory ability of rats were tested by shuttling and avoiding dark box and Morr is water maze methods.Lead concentrations in blood and hippo campus samples were measured by hydride generated-a tomic absorption spectrographic method.Results Compared with model control group,intiative avoidance percentages(IAP)were significantly increased(68.1±9.7,70.3±11.9 v s 54.9±10.4);the latencies of passive avoidance(LOPA)were remarkbaly shortened(16.44±5.17,13.88±3.21 v s 27.43±5.27)and the retainment percents of memory were enhanced(49.5±10.2,67.4±261.5 vs 38.3±10.3,P < 0.05 or P < 0.01)in med-and high-dose QYOL treated groups.Lead concentrations of blood and hippo campus samples in three QYOL groups were lower than those of in model control group(P < 0.05 or P < 0.01).There was a positive correlation bewteen LOPA and lead levels in hippo-campus tissue(r=0.475,P=0.014).While IAP and retainment percents of memory negatively correlated with lead levels in hippocampus(r=-0.353,P=0.002;r=-01246,P=0.039).Conclusion The QYOL can markedly improve the impaired ability of learning and memory in lead-exposed rats by decreasing lead concentrations in blood and hippo campus tissue.
Key words: lead-exposed rat     Quqian-Yizhi Oral Liquid     shuttling and avoiding dark boxtrial     Morris water mazetrial    

由于工农业生产和日常生活中含铅物质的广泛应用,铅 污染已经成为危害人类健康的社会问题。当血液和组织中铅 浓度达到一定水平时,可造成肝脏、肾脏、血液系统和中枢神 经系统等多脏器损害〔1〕,尤其对婴幼儿和儿童神经及智力发 育的影响非常明显〔2〕。目前治疗铅中毒普遍采用金属络合 剂,由于金属络合剂能够非特异结合钙、铁、锌等微量元素,导 致体内微量元素缺乏,并有一定的肝、肾毒性,使其应用受到 限制〔3〕。本研究通过对天然植物提取物进行营养强化,开发 了驱铅益智口服液,通过动物实验探讨该口服液对大鼠学习 和记忆功能的影响及作用机制。

1 材料与方法 1.1 实验动物

清洁级SD大鼠72只,雌雄各半,体重180 ~ 220 g (河北医科大学实验动物中心)。光照和黑暗各12 h, 清洁环境内饲养。环境温度20 ~ 25℃,相对湿度60% ~ 70%,适应性饲养7 d。

1.2 主要试剂和仪器

驱铅益智口服液(河北医科大学营 养教研室)。醋酸铅、硝酸、高氯酸、硼氢化钾、铁氰化钾等均 为分析纯。WHG- 102A2氢化物发生器(北京瀚时制作所); WFX- 130原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器公司); M orr is水迷宫仪和CS- 2大小鼠穿梭避暗两用箱(张家港市 生物医学仪器厂)。

1.3 动物模型建立与分组

按体重将大鼠随机分为6组,每 组12只,雌雄各半,分别为:阴性对照组、模型对照组、乙二胺 四乙酸二钠盐( EDTA )组和低、中、高剂量口服液治疗组。除 阴性对照组外,其余5组用2%醋酸铅按10 mL /( kg·bw )灌 胃染毒,每天1次,连续3周。染毒结束后第2 d,低、中、高剂 量口服液组分别给于1 250,2 500和5 000 mg /( kg·bw )口服 液,每天1次,连续3周; EDTA组用0.5% EDTA - Na2以 1 mL /( 100 g·bw )腹腔注射,每周4 d,停药3 d,连续3周;阴 性对照组、模型对照组用蒸馏水灌胃。干预处理后第16 d开 始,将每组大鼠随机分为2组,每组6只,雌雄各半,按试验要 求分别进行避暗穿梭和M orris水迷宫试验,共5 d。

1.4 避暗穿梭试验〔4〕

大鼠每天训练30次,每次间隔2~ 3 m in。观察指标包括:主动回避正确率( IAP):计数大鼠在30 次试验中主动回避穿过中门的次数百分比,取平均值;被动回 避潜伏期( LOPA) :大鼠被动回避穿过中门时,记录从电刺激 开始到大鼠通过中门的时间,取30次平均值( s) 。

1.5 Mo rris水迷宫试验〔4〕

计数大鼠6次/d站台潜伏期的 平均值,为学习潜伏期。次日将迷宫旋转180度,相同方法测 试,计算站台潜伏期并记录大鼠到达站台的停留时间,本次潜 伏期为记忆潜伏期;记忆保留率= (站台停留时间/记忆潜伏 期)×100%。

1.6 大鼠血液和海马组织中铅含量测定

给药结束后,断颈 取血,于冰盘上迅速剥离双侧海马并准确称重。将血液100 LL和海马组织01 24~ 0132 g加5 mL硝酸-高氯酸混合消化 液,过夜。第2 d 100℃消化l h,200℃消化至干,用质量分数 为01 8%的K3 Fe( CN) 6空白溶液稀释至5 mL,摇匀待测。用 氢化物发生-原子吸收光谱法测定铅含量152。

1.7 统计分析

采用SPSS 11.5软件进行单因素方差分析 和两两比较q检验。采用Spearm an法进行相关分析。

2 结果 2.1 避暗穿梭试验结果(表 1)
表 1 不同组别大鼠避暗穿梭试验结果(…x±s, n= 6)

与模型对照组比较,中、高 剂量驱铅口服液组IAP明显增加( P < 0105或P < 0.01), LOPA明显下降(P < 0.01),但均未达到阴性对照组水平;与 EDTA组比较,各口服液组IAP和LOPA变化差异无统计学意 义。

2.2 M o rris水迷宫试验结果(表 2)
表 2 不同组别大鼠Morris水迷宫试验结果(…x±s, n= 6)

与模型对照组比较,口 服液中、高剂量组大鼠学习和记忆过程的平均潜伏期均明显 缩短,记忆保留率增高(P < 0.05或P < 0.01 );与EDTA组比 较差异无统计学意义。随口服液剂量增加记忆保留率有增高 趋势,但差异无统计学意义。

2.3 大鼠血液和海马组织铅含量(表 3)

口服液中、高剂量 组血液和海马组织铅水平均明显低于模型对照组(P < 0.05 或P < 0.01) ,但仍高于阴性对照组(P < 0.05或P < 0.01), 和EDTA组比较,差异无统计学意义。

2.4 血铅和海马组织铅含量与学习记忆关系

大鼠避暗穿 梭箱试验LOPA与海马组织铅含量呈正相关( r = 0.475,P = 0.014); IAP和记忆保留率与海马组织铅含量呈负相关( r= - 0.353,P = 0.002; r= - 0.246,P = 0.039)。

3 讨论

铅具有神经毒性,长期接触可导致动物及人出现学习、记 忆和情感状态等行为功能改变〔1, 6〕。本研究采用醋酸铅进行 铅暴露,模型组大鼠血铅和海马组织铅含量明显高于正常对 照组,其IAP较健康大鼠明显降低,LOPA、学习和记忆潜伏期 均延长,记忆保留率明显下降,提示铅在血液和海马组织蓄积 造成了大鼠学习记忆神经功能障碍。给予不同剂量的驱铅益 智口服液处理后,大鼠血铅和海马组织铅含量明显下降,中、 高剂量组IAP提高,LOPA、学习和记忆潜伏期均缩短,记忆保 留率明显提高,表明该口服液具有明显驱铅作用,并改善大鼠 学习记忆功能,其驱铅和改善学习记忆功能的作用与传统驱 铅药物EDTA - Na2相近。

驱铅益智口服液是天然植物提取物,主要成分为葵胶、阿 胶、乳酸钙和NaFeEDTA等。葵胶属于低酯果胶,能够选择性 与铅结合〔7〕,避免了传统驱铅药物非选择性络合作用导致的 铁、锌等微量元素丢失。该口服液通过营养强化后,补充了 钙、铁、锌等多种微量元素,竞争性抑制肠道铅的吸收,提高了 驱铅效果。

参考文献
〔1〕 马静,魏益民,郭波莉,等.铅对人体和动物毒性作用[J].中国公共卫生,2009,25(3):369-371.
〔2〕 White LD,Cory-Slechta DA,Gilbert M E,et al. New and evolving concepts in the neurotoxicology of lead[J].Toxicol Appl Pharmacol, 2007,225(1):1-27.
〔3〕 刘晖,马栓柱.驱铅与微量元素平衡[J].微量元素与健康研究, 2006,23(5):61-63.
〔4〕 宋波,韩长城,孙侠,等.妊娠期母体低水平铅暴露对子代大鼠学习和记忆能力的影响[J].中华劳动卫生职业病杂志,2006, 24(7):199-204.
〔5〕 宋波,张浩,韩长城,等.脑组织铅的氢化物发生-原子吸收光谱法测定[J].中国公共卫生,2006,22(3):376.
〔6〕 魏慈,李玲,王树松,等.孕哺期铅暴露及补钙对仔鼠学习记忆能力影响[J].中国公共卫生,2009,25(1):46-47.
〔7〕 Khot michenko MY,Kolench enko EA.Efficiency of low-esterified pect in in toxic damage to the liver inflicted by lead treamtent[J]. Bull Exp BiolMed,2007,144(1):60-62.