長期低劑量攝入氯化鑭對大鼠神經(jīng)系統(tǒng)的影響及機制探討.pdf

1、目的：在我國，隨著稀土應用的日益廣泛，特別是稀土微肥、微飼被用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)以來，越來越多的稀土進入環(huán)境、進入食物鏈。因此，稀土對環(huán)境和人體健康的影響引起了人們的密切關(guān)注。大量研究表明稀土沒有明顯的致癌、致畸和致突變作用，低劑量的稀土還能夠增強免疫系統(tǒng)的防御能力和提高體內(nèi)的抗氧化能力。但朱為方等對贛南離子吸附型稀土礦區(qū)人群的流行病學調(diào)查顯示長期攝入稀土能夠損害腦的功能。體外實驗和急性中毒實驗證明稀土抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放并影響突觸傳遞。

2、但目前有關(guān)稀土對實驗動物腦的亞慢性毒性的研究還未見報道。本工作在飲水中加入輕稀土元素鑭，研究不同劑量的鑭對成年大鼠腦內(nèi)微量元素含量及中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能、腦內(nèi)生化指標的影響，對大鼠生理和神經(jīng)發(fā)育的影響，為探討稀土的神經(jīng)毒性提供實驗依據(jù)。 方法：1.用中子活化分析方法濁定長期低劑量攝入氯化鑭對大鼠腦中部分常量和微量元素含量的影響 由中國醫(yī)科大學實驗動物中心提供的實驗用1月齡雄性Wistar大鼠60只。實驗動物室溫度17～23℃

3、，相對濕度45～55％，動物飼料由實驗動物中心提供。適應性喂養(yǎng)一周后，隨機分為4組，每組15只。用LaCl3配成0.∞mmol、0.4mmol、4mmol(含鑭量分別為5.56、55.6和556mg/L)不同濃度的水溶液讓大鼠自由飲用，對照組飲用蒸餾水。染毒6個月后，采用乙醚麻醉法將大鼠麻醉，斷頭處死。在冰盤上快速取腦，蒸餾水清洗后擦干，從中間分成2部分，一部分用于測定各種生化指標，另一部分冷凍干燥后，用瑪瑙研缽研細并混勻，用于元素含量

4、測量。準確稱量約100毫克冷凍干燥后的鼠腦，短照樣品用聚乙烯膜密封，長照樣品用兩層擦鏡紙及高純鋁箔包裹，連同人工配制的多元素混合標準與樣品分別送往中國原子能科學研究院的微型反應堆及重水反應堆進行照射。照射后樣品采用高純鍺探測器、PCA-Ⅱ-8000多道分析器及P-Ⅳ計算機組成的微機多道系統(tǒng)測量。該譜儀對60Co1332keV能峰的分辨率為1.96keV，相對探測效率25％，峰康比48∶1。 2.斷乳后，長期低劑量攝入氯化鑭對成年

5、大鼠學習記憶功能的影響動物分組和染毒方法同第一部分。染毒6個月后，進行電迷宮實驗測試大鼠的學習、記憶能力。動物處死后，將取出的另一半鼠腦用生理鹽水勻漿。采用Lowry法測定蛋白質(zhì)含量、堿性羥胺比色法測定海馬中乙酰膽堿(Ach)含量、及膽堿脂酶(AchE)活性，采用定磷法進行Ca2+-ATP酶的活性測定。 3.長期低劑量作用下氯化鑭對大鼠生殖及子代生理發(fā)育的影響2月齡雌性Wistar大鼠24只，適應性喂養(yǎng)一周后，隨機分為4組，每組

6、6只。染毒4周后，雌雄按2∶1合籠，為避免雄性大鼠染毒量不同造成的差異，交配時間內(nèi)飲用水改為蒸餾水，直至確認懷孕，歸籠。待動物自然分娩后，觀察并計算母鼠的受孕率、正常分娩率、幼仔成活率。對哺乳期子鼠的生理發(fā)育情況進行觀察。觀察指標：(1)生殖指標：受孕率、窩產(chǎn)子數(shù)、子鼠出生時體重、幼仔哺育成活率。(2)仔鼠生理發(fā)育情況：①出生后生長情況：動態(tài)觀察子鼠在出生后第4天、8天、12天時體重。②耳廓分離：子鼠出生后第2天開始觀察，一般在第3-4

7、天耳廓完全分離。③門齒萌生：第8天開始觀察，標準通常是上下門齒均以長出齒齦。④睜眼：第10天開始觀察，標準是雙眼均已睜開。⑤爬行：是運動發(fā)育指標，通常在第2-4天進行觀察，以腹部能著地進行行走為達標。⑥10秒鐘平面翻正反射：在出生后第2日開始觀察，將鼠仰臥在桌上，扶持5秒，然后放手，觀察其翻正過來四肢著地的能力。規(guī)定每次試驗若子鼠在10秒內(nèi)翻過身且四肢著地為陽性反應。⑦對斷乳一個月的子鼠進行學習記憶能力的測試及腦內(nèi)酶學指標測定，方法同前

8、。 4.統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)采用SPSS10.0軟件包進行相應的統(tǒng)計分析。 結(jié)果：1長期低劑量攝入氯化鑭對大鼠腦中部分常量和微量元素含量的影響各劑量組實驗大鼠腦組織中Na含量與對照組相比顯著上升(P＜0.05)，而Zn的含量顯著下降(P＜0.05)。中劑量組還伴有Rb含量的顯著下降(P＜0.05)，而高劑量組還伴有K的含量也顯著上升(P＜0.01)，Mg、Rb含量顯著下降(P＜0.05)。 2.長期低劑量攝入氯化鑭對

9、大鼠學習記憶功能的影響①鑭對大鼠體重、腦重的影響，與對照組相比較，低劑量組體重增長顯著(P＜0.05)，其余各劑量組體重增長無明顯差別。各劑量組腦重、腦重/體重比值與對照組相比無顯著性差異。②迷宮實驗結(jié)果顯示，低劑量組的迷宮成績都較對照組提高，相反，中劑量組卻顯著降低，具有統(tǒng)計學意義。③大鼠腦海馬中乙酰膽堿和蛋白質(zhì)含量及乙酰膽堿脂酶和Ca2+-ATP酶活性測定結(jié)果顯示低劑量組實驗大鼠腦中乙酰膽堿和蛋白質(zhì)的含量與對照相比無差異，而中劑量組

10、和高劑量組實驗大鼠腦中乙酰膽堿和蛋白質(zhì)的含量均降低，有統(tǒng)計學意義。乙酰膽堿脂酶活性中劑量組明顯升高(P＜0.01)，Ca2+-ATP酶活性低劑量組顯著降低(P＜0.05)，中劑量組及高劑量都有顯著升高(P＜0.01)。 3.長期低劑量作用下氯化鑭對大鼠生殖及子代生長發(fā)育的影響①雌鼠受孕率：除中劑量組和高劑量組各有一只雌鼠反復合籠一直未受孕外，余鼠均在20天內(nèi)成功受孕，經(jīng)卡方檢驗，各組間均未有顯著性差異(P＞0.05)。②平均窩產(chǎn)

11、子數(shù)，經(jīng)卡方檢驗各組間未有顯著性差異(P＞0.05)。③仔鼠哺乳成活率：各組間進行比較均未見有統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。④子鼠出生體重：子鼠出生時體重結(jié)果顯示，低劑量組體重明顯高于對照組(P＜0.05)。中劑量組的平均出生體重明顯低于對照組(P＜0.01)。⑤子鼠出生后體重增長情況：低劑量組鼠的體重增長較快，而中劑量組的體重增長較慢。⑥耳廓分離、門齒萌出、開眼情況：低劑量組明顯先于對照組，而中劑量組明顯落后于對照組(P＜0.05)。⑦

12、爬行測試和10秒翻正反射測試結(jié)果表明：低劑量組明顯優(yōu)于對照組(P＜0.01)。中劑量組則與此相反，達標率低，平均達標天數(shù)明顯延長，發(fā)育明顯落后于對照組(P＜0.01)。⑧對斷乳一個月的子鼠進行學習記憶能力的測試及腦內(nèi)酶學指標測定，結(jié)果同第二部分。 結(jié)論：1、長期攝入氯化鑭會使腦中的多種常量和微量元素的含量發(fā)生變化，而他們往往在維持腦功能中發(fā)揮重要作用，因此會影響腦功能。 2、斷乳后，少量攝入氯化鑭會提高大鼠的學習記憶能力