砷及其化合物广泛存在于自然界，应用于工业、农业和医药等领域。砷中毒引起皮肤过度角化及多系统、多器官损害，导致皮肤或器官癌变。近年来有关砷对中枢神经系统作用越来越引起人们重视，砷能通过血、脑屏障进入脑组织，影响脑中化学物质稳定性，从而引起人的思维、学习和行为变化^{〔1, 2, 3〕}。本研究通过建立亚急性砷中毒动物模型，观察大鼠大脑海马和皮质组织中乙酰胆碱脂酶(acetycholinesterase，AChE)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)活性变化，为探讨砷神经毒性机制和地方病防治提供科学依据。

清洁级SD大鼠(贵阳医学院动物实验中心)56只，体重(170±20)g，雌雄各半，实验动物生产许可证号: SCXK(黔)2002-001。大鼠适应性饲养1周，饲养环境温度为20℃左右，光照周期为自然光14/10h昼/夜循环，自由饮水进食。

亚砷酸钠(分析纯，上海晶纯试剂有限公司);AChE、NOS、考马斯亮蓝蛋白试剂盒(南京建成生物工程研究所)。MQX200超级酶标仪(美国Bio-Tek公司)。

将大鼠按体重随机分成4组，每组14只，雌雄各半，高、中、低剂量染砷组和对照组，高、中、低染砷组分别灌胃给予20、10、5 mg/kg亚砷酸钠溶液，连续15 d，对照组给予等量蒸馏水。每隔3 d称体重，并观察大鼠行为等一般情况。染毒结束后，乙醚麻醉，股动脉放血处死动物。迅速取出脑组织，冰浴生理盐水漂洗，称重。在冰冷生理盐水中迅速剥离出大脑海马及皮质，-70 ℃冰箱保存，用于检测。

AchE、NOS测定均按试剂盒说明操作;脑组织蛋白质含量测定按考马斯亮蓝法。

数据以x±s表示，用SPSS 11.5软件进行统计分析，用完全随机方差分析比较各组差异，两两比较采用最小显著差(least-significant difference，LSD)法，Spearman秩相关分析。

染毒期间，对照组大鼠死亡1只，高剂量组大鼠死亡2只。染毒1周后发现各剂量组部分大鼠均出现烦躁不安、脱毛等现象。大鼠脑组织切片经HE染色后，各剂量组大鼠海马区出现不同程度神经元排列紊乱、肿胀＞ 70%，对照组仅有10%;变性、坏死率分别＞ 30%，而对照组未出现变性及坏死。各剂量染砷组大鼠皮质区出现不同程度神经元肿胀(70%)，坏死率(＞ 60%)，对照组神经元肿胀、坏死率分别为14.29%和7.14%。

对照组，低、中、高剂量染砷组初始体重分别为(172±16)、(168±10)、(171±17)、(170±15)g，染毒15 d后体重分别为(213±30)、(209±28)、(202±23)、(177±18)g。对照组大鼠体重高于各剂量染砷组，与对照组比较，高剂量染砷组体重下降明显，差异有统计学意义(t=3.526，P ＜ 0.01)。

染毒15 d后，对照组，低、中、高剂量染砷组大鼠脑重分别为(1.424±0.136)、(1.295±0.102)、(1.301±0.083)、(1.264±0.065)g，各剂量染砷组大鼠脑重明显低于对照组(t=3.326、3.166、3.979，P ＜ 0.01)。

表 1

表 1 各组大鼠大脑海马和皮质AChE、NOS活性比较 [x±s, U/(mg·prot)]

表 1 各组大鼠大脑海马和皮质AChE、NOS活性比较

各剂量染砷组大鼠海马AChE活性明显高于对照组(F=6.650，P ＜ 0.01)。中、高剂量染砷组大脑皮质AChE活性明显高于对照组(t=3.446、3.508，P ＜ 0.01)。中、高剂量组大鼠海马NOS活性明显高于对照组(t=2.576、5.252，P ＜ 0.05)。

依据亚砷酸钠LD50和Rodriguez^{〔4, 5〕}染毒方法，染砷后动物行为变化及病理检查结果表明，本研究成功建立亚急性砷中毒动物模型。本研究结果显示，随着染砷剂量增加，大鼠海马和皮质AChE活性增高，并呈正相关(r=0.948 0、0.427，P ＜ 0.01)，与孙文娟^〔6〕研究结果一致。乙酰胆碱是中枢胆碱能区域和胆碱能纤维通路的重要神经递质，AChE可水解乙酰胆碱而影响神经递质含量。砷中毒引起大鼠海马、皮质AChE活性升高，导致乙酰胆碱含量下降，引起大鼠正常生理功能和神经行为变化，可能是产生脑神经毒性原因之一。也有报道认为^〔7〕，砷暴露后可引起大脑皮质AChE活性降低，或AChE对砷不敏感。

一氧化氮(NO)是中枢神经系统中重要信使，内源性NO产生和释放过量或外源性供给增多均可诱导细胞凋亡，表现出强神经毒性作用。NOS是催化产生NO的唯一酶类，决定NO的生物效应^{〔8, 9〕}。本研究结果表明，砷对大鼠海马NOS影响较大，并呈正相关(r=0.937 0，P ＜ 0.01)，可在大鼠海马组织中生成高浓度NO介导神经毒性作用，从而影响学习记忆能力。