飲水型氟中毒致腦損傷的神經(jīng)機(jī)制及硒的干預(yù)作用.pdf

1、氟雖是機(jī)體必需的微量元素，但長期攝入過量的氟會對機(jī)體產(chǎn)生不利影響，稱為地方性氟中毒，簡稱地氟病，臨床上主要表現(xiàn)為氟斑牙和氟骨癥，對非骨相器官也有顯著影響，從而導(dǎo)致全身性病變。人體一旦攝入過量氟，就會透過“血一腦屏障”，在腦組織中不斷蓄積，進(jìn)而損傷神經(jīng)系統(tǒng)。
　　探求安全、有效的抗氟劑已成為當(dāng)前緊迫的課題，硒因其抗氧化作用受到廣泛關(guān)注。硒可以拮抗氟中毒機(jī)體內(nèi)的高濃度氟，促進(jìn)尿氟排泄，糾正自由基紊亂，干預(yù)氟中毒導(dǎo)致的損傷。但以往對氟中

2、毒的研究主要以一段特定的染毒時間點(diǎn)為主，通常在某一時間點(diǎn)上的同層次的比較，缺乏不同時間段的縱向?qū)Ρ?。硒對氟的干預(yù)研究亦是如此。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)方法與指標(biāo)選擇上作了改進(jìn)，旨在評價飲水型氟致腦功能損傷作用和硒的干預(yù)，探求腦海馬神經(jīng)元線粒體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中氟中毒作用靶點(diǎn)，進(jìn)一步探索硒對飲水型氟致腦損傷的干預(yù)神經(jīng)機(jī)制，為抗氟劑的選擇和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　實(shí)驗(yàn)選用健康初斷乳SD雄性大鼠160只，隨機(jī)平均分為4組。對照組飲

3、用自來水;染氟組飲用NaF溶液(100mg/L);染硒組飲用Na2SeO3溶液(1.5mg/L);硒氟聯(lián)用組飲用NaF與Na2SeO3混合溶液(100mg/LNaF+1.5mg/LNa2SeO3);以上溶液均以自來水作為溶劑。分別飼養(yǎng)3、6個月后，染氟結(jié)束后，先用開場行為和Morris水迷宮法檢測大鼠的學(xué)習(xí)記憶行為，行為檢測結(jié)束斷頭處死大鼠。通過氟斑牙及血/尿氟的檢測驗(yàn)證大鼠氟中毒模型是否復(fù)制成功，再進(jìn)行大鼠腦海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞凋亡和

4、線粒體內(nèi)凋亡信號通路分子Cytc、Caspase-9、Caspase-3基因和蛋白表達(dá)水平檢測。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　(1)氟斑牙觀測結(jié)果:分別染毒3、6個月后觀察各組大鼠切齒氟斑牙癥狀可見，對照組及染硒組大鼠切齒呈均勻的淡黃色且表面光滑，未出現(xiàn)氟斑牙相關(guān)癥狀;染氟組大鼠切齒表面黃白相間，白堊色條紋清晰，呈現(xiàn)明顯的氟斑牙癥狀，有的切齒出現(xiàn)白斑甚至缺損;氟硒聯(lián)用組大鼠切齒表面部分出現(xiàn)黃白相間的條紋，呈現(xiàn)較輕的氟斑牙癥狀。<

5、br>　　(2)血/尿氟含量測定結(jié)果:與對照組相比，F(xiàn)組血/尿氟含量極顯著升高（P＜0.01），F(xiàn)+Se組尿氟含量極顯著升高(P＜0.01)。與F組相比，F(xiàn)+Se組血/尿氟含量極顯著降低(p＜0.01)。與染毒3個月相比，6個月F組與F+Se組尿氟含量顯著升高(P＜0.05)，F(xiàn)組血氟含量有升高的趨勢，而F+Se組血氟含量有降低的趨勢。
　　大鼠氟斑牙的觀測和血/尿氟檢測結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)SD大鼠亞慢性/慢性氟中毒模型復(fù)制成功。

6、r>　　(3)行為及學(xué)習(xí)記憶能力的測定結(jié)果:與對照組相比，F(xiàn)組懸空站立次數(shù)、扶壁站立次數(shù)、理毛次數(shù)、1min跑格數(shù)以及逗留平臺時間與穿越平臺次數(shù)均呈現(xiàn)顯著性下降，這說明氟中毒大鼠的自發(fā)活動、探究行為及空間學(xué)習(xí)記憶能力受到了影響。與F組相比，F(xiàn)+Se組上述行為參數(shù)呈現(xiàn)顯著性增加，這說明一定量的硒對氟中毒致學(xué)習(xí)記憶能力的損傷起到一定的干預(yù)和拮抗作用。而與染毒3個月相比，F(xiàn)組6個月大鼠上述行為參數(shù)呈進(jìn)一步下降趨勢，F(xiàn)+Se組的上述行為參數(shù)呈相

7、反趨勢，對照組與Se組無明顯變化。
　　(4)細(xì)胞凋亡檢測結(jié)果:光學(xué)顯微鏡下可見凋亡細(xì)胞核呈棕褐色。對照組大腦海馬組織很少見凋亡細(xì)胞，F(xiàn)組凋亡細(xì)胞明顯增多，F(xiàn)+Se組凋亡細(xì)胞較F組減少，Se組也發(fā)生一定量的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。而與染毒3個月相比，同處理組之間F組凋亡細(xì)胞數(shù)量有增多的趨勢，而F+Se組凋亡細(xì)胞數(shù)量有減少的趨勢。
　　(5)PCR檢測結(jié)果:與對照組相比，F(xiàn)組和F+Se組Cytc、Caspase-9、Caspase-3m

8、RNA表達(dá)水平均極顯著上升(p＜0.01)，Se組Caspase-9mRNA表達(dá)水平顯著上升(p＜0.05)。與F組相比，F(xiàn)+Se組Cytc、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表達(dá)水平極顯著下降(p＜0.01)。與染毒3個月相比，6個月F組Cytc、Caspase-9mRNA表達(dá)水平顯著上升(p＜0.05);Se組CytcmRNA表達(dá)水平顯著上升(p＜0.05);F+Se組CytcmRNA表達(dá)水平極顯著下降(p＜0.01)

9、，Caspase-3 mRNA表達(dá)水平顯著下降(p＜0.05)。
　　(6) Western blot分析結(jié)果:與對照組相比，F(xiàn)組與F+Se組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p＜0.01)，同時Caspase-9、Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著下降(p＜0.01);Se組Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p＜0.01)，同時6個月Se組Cytc蛋白表達(dá)水平顯著上升(p＜0.05)。與F組相比，F(xiàn)+Se組Cytc蛋白表

10、達(dá)水平極顯著下降(p＜0.01)，Caspase-9、Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p＜0.01)。與染毒3個月相比，6個月F組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p＜0.01);Se組Cytc蛋白表達(dá)水平顯著上升(p＜0.05);F+Se組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著下降(p＜0.01)，Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著下降(p＜0.05)。
　　綜上所述，飲水型氟中毒會引起機(jī)體血/尿氟濃度變化，降低學(xué)習(xí)記憶能力，導(dǎo)致大

11、腦凋亡細(xì)胞增多，腦海馬神經(jīng)元線粒體內(nèi)凋亡相關(guān)信號分子Cytc，Caspase-9和Caspase-3基因與蛋白表達(dá)水平均顯著變化，提示氟中毒致腦海馬線粒體通路經(jīng)由Cytc-Caspase-9-Caspase-3的凋亡途徑可能是氟中毒致機(jī)體腦損傷的分子機(jī)制之一，其中Cytc信號分子基因與蛋白表達(dá)水平變化尤其顯著，因此其可能是腦海馬神經(jīng)元線粒體內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中氟中毒作用靶點(diǎn)。氟中毒對機(jī)體腦損傷具有時間效應(yīng)，氟暴露時間越長，腦損傷程度加劇。此