納米氧化鋁致小鼠神經(jīng)發(fā)育毒性及其機制初探.pdf

1、目的：
　　通過納米氧化鋁孕期暴露探討對子代小鼠神經(jīng)發(fā)育的影響以及納米氧化鋁致子代小鼠神經(jīng)行為學損傷的可能機制。
　　方法：
　　取雌性ICR種系兩月齡小鼠40只，同時雄性ICR種系兩月齡小鼠40只，體重均在25-30g之間，所有雌鼠按體重隨機分為4組，溶劑對照組（生理鹽水）、10μm粒徑氧化鋁組（50mg/ml）、50nm粒徑氧化鋁組（50mg/ml）、13nm粒徑氧化鋁組（50mg/ml）。每組10只。在交配前10

2、d開始給予雌鼠3次/d鼻腔滴注方式染毒，劑量為50mg/kg體重。雌鼠與雄鼠1:1合籠過夜，次日查到陰栓后將雄鼠取出，雌鼠繼續(xù)染毒至仔鼠出生。
　　Ⅰ.每組隨機抽取5只母鼠所生仔鼠進行生理學指標：出生天數(shù)（postnatal day， PND）體重（出生后1、4、7、14、28天體重）、張耳（出生后第1天開始記錄）、出牙（出生后第9天開始記錄）、開眼（出生后第10天開始記錄）；反射和感覺功能試驗：平面翻正反射（出生后第4天和第7天

3、各做一次）、懸崖回避反射（出生后第4天和第7天各做一次）；耐力實驗：前肢懸掛試驗（出生后第12天和第14天各做一次）；曠場實驗：在仔鼠出生后29天開始測試，總實驗時間為一天；Morris水迷宮：定位導航試驗（仔鼠出生后30天開始為期5天，每天4次，每次1分鐘）空間探索實驗（定位導航實驗結(jié)束后開始，實驗時間為每只小鼠30秒）等方法檢測仔鼠的神經(jīng)發(fā)育情況。
　　Ⅱ.另外每組剩余5只母鼠所生仔鼠在出生后一天觀察一般情況并稱取體重后處死仔

4、鼠，取腦皮質(zhì)組織用石墨爐原子吸收光譜法檢測各組仔鼠腦鋁含量情況，并用試劑盒進行氧化應激水平（丙二醛、超氧化物歧化酶）檢測和腦組織膽堿能神經(jīng)遞質(zhì)（乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶、乙酰膽堿酯酶）檢測，初步探索納米氧化鋁致仔鼠神經(jīng)發(fā)育毒性的可能機制。
　　結(jié)果：
　?、?各組仔鼠神經(jīng)行為學檢測結(jié)果顯示：仔鼠出生后體重與溶劑對照組相比各染毒組仔鼠體重有不同程度的降低（P<0.01）；與溶劑對照組相比，13nm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組張耳、

5、出牙以及開眼時間延遲而且差異有統(tǒng)計學意義（F張耳=11.708；F出牙=32.635；F開眼=15.143； P<0.01）；PND4平面翻正指標13nm粒徑氧化鋁組相對于溶劑對照組達標率下降有統(tǒng)計學差異，但是各組PND7的平面翻正指標在統(tǒng)計上均無明顯差異（4dχ2=2.856, P<0.05,7dχ2=1.644, P>0.05）。懸崖回避實驗達標率之間有明顯差異（4dχ2=4.397,7dχ2=6.12, P<0.05，P<0.01

6、），與溶劑對照組相比，其余各組懸崖回避達標率有不同程度的降低。
　　相對于溶劑對照組，50nm粒徑氧化鋁組、13nm粒徑氧化鋁組仔鼠前置懸掛時間減少，而且差異有統(tǒng)計學意義（F12=6.513, F14=4.814, P<0.01）。
　　在定位導航試驗中，前3天各組逃避潛伏期相互之間比較沒有統(tǒng)計學差異，第4天其他各組較溶劑對照組相比找到平臺的平均時間均增加，第5天時13nm粒徑氧化鋁組與50nm粒徑氧化鋁組相對于其他兩組逃避

7、潛伏期的增加有統(tǒng)計學差異。空間探索實驗在目標區(qū)域停留的時間沒有明顯的差異(F=0.860, P=0.497)。然而穿越平臺的次數(shù)方面與溶劑對照組相比較其他組穿越次數(shù)減少，且有統(tǒng)計學差異（ F=12.135, P<0.01）。
　　曠場實驗中央格停留時間差異沒有統(tǒng)計學意義(F=0.375, P=0.945)；但與溶劑對照組相比13nm粒徑氧化鋁組的中央格活動路程增加（F=1.730, P<0.01），在直立次數(shù)和修飾次數(shù)兩個指標與溶

8、劑對照組相比其他各組結(jié)果都有統(tǒng)計學意義而且存在粒徑效應（F=3.510, P<0.01. F=2.172, P<0.01）。
　　Ⅱ.各組仔鼠腦鋁含量結(jié)果顯示：其他各組雌鼠的體重與溶劑對照組相比，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；仔鼠出生第一天體重13nm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組與溶劑對照組以及10μm粒徑氧化鋁組相比較有顯著差異（F=27.359，P<0.01）；但13nm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組相比沒有統(tǒng)

9、計學差異；各組仔鼠腦鋁含量與溶劑對照組相比，13nm粒徑氧化鋁組、50nm氧化鋁組以及10μm粒徑氧化鋁組仔鼠腦鋁含量都有顯著性升高，而且具有統(tǒng)計學意義（F=103.571，P<0.01）；與10μm粒徑氧化鋁組相比，50nm粒徑氧化鋁組、13nm粒徑氧化鋁組仔鼠腦鋁含量顯著增高，且有統(tǒng)計學意義；與50nm粒徑氧化鋁組相比，13nm粒徑氧化鋁組仔鼠腦鋁含量顯著增高，且有統(tǒng)計學意義。
　?、?各組仔鼠神經(jīng)發(fā)育毒性機制結(jié)果顯示：氧化應

10、激檢測仔鼠腦組織受自由基攻擊程度顯示13nm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組與溶劑對照組以及10μm粒徑氧化鋁組相比較有顯著差異（F=7.839，P<0.05），但13nm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組相比沒有統(tǒng)計學差異；仔鼠腦組織清除自由基的能力指標顯示13nm粒徑氧化鋁組與50nm粒徑氧化鋁組、溶劑對照組以及10μm粒徑氧化鋁組相比較都有顯著差異（F=9.733，P<0.05），但10um粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組相比

11、沒有統(tǒng)計學差異；各組仔鼠膽堿能神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)果顯示ChAT活力13nm粒徑氧化鋁組和與溶劑對照組、10μm粒徑氧化鋁組以及50nm粒徑氧化鋁組相比較有顯著差異（F=134.266，P<0.01），但10μm粒徑氧化鋁組和50nm粒徑氧化鋁組相比沒有統(tǒng)計學差異；TChE活力顯示13nm粒徑氧化鋁組、50nm粒徑氧化鋁組與溶劑對照組、10μm粒徑氧化鋁組相比較都有顯著差異（F=19.520，P<0.01），但10μm粒徑氧化鋁組和溶劑對照組相比

12、沒有統(tǒng)計學差異。
　　結(jié)論：
　　納米氧化鋁孕期暴露可影響仔鼠正常的體格發(fā)育，特別是神經(jīng)發(fā)育，對仔鼠的學習記憶能力以及其對環(huán)境的適應能力方面都有一定的毒性作用，而且這種毒性作用隨著納米氧化鋁粒徑的減小其對仔鼠的毒作用增大；納米氧化鋁孕期母鼠暴露后可以進入仔鼠腦內(nèi)，而且隨著納米氧化鋁粒徑的減小其在仔鼠腦內(nèi)的聚集增多；納米氧化鋁孕期暴露引起仔鼠神經(jīng)發(fā)育毒性的機制可能與納米氧化鋁引起仔鼠腦組織氧化/抗氧化失衡以及引起仔鼠腦膽堿能神