本文關(guān)鍵詞：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

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【摘要】：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—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取Ｎ鴮Ψ母深A(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。對照組飲用自來水；染氟組飲用NaF溶液(100mg/L);染硒組飲用Na2Se03溶液(1.5mg/L)；硒氟聯(lián)用組飲用NaF與Na2Se03混合溶液(100mg/LNaF+1.5mg/LNa2Se03)；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。(2)血／尿氟含量測定結(jié)果：與對照組相比,F組血/尿氟含量極顯著升高(P0.01),F+Se組尿氟含量極顯著升高(P0.01)。與F組相比,F+Se組血/尿氟含量極顯著降低(p0.01)。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(P0.05),F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。(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組懸空站立次數(shù)、扶壁站立次數(shù)、理毛次數(shù)、1mmin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+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組6個月大鼠上述行為參數(shù)呈進(jìn)一步下降趨勢,F+Se組的上述行為參數(shù)呈相反趨勢,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組凋亡細(xì)胞明顯增多,F+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組和F+Se組Cytc、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表達(dá)水平均極顯著上升(p0.01),Se組Caspase-9mRNA表達(dá)水平顯著上升(p0.05)。與F組相比,F+Se組Cytc、Caspase-9、Caspase-3 mRNA表達(dá)水平極顯著下降(p0.01)。與染毒3個月相比,6個月F組Cytc、Caspase-9 mRNA表達(dá)水平顯著上升(p0.05);Se組CytcmRNA表達(dá)水平顯著上升(p0.05)：F+Se組CytcmRNA表達(dá)水平極顯著下降(p0.01),Caspase-3 mRNA表達(dá)水平顯著下降(p0.05)。(6)Western blot分析結(jié)果：與對照組相比,F組與F+Se組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p0.01),同時Caspase-9、Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著下降(p0.01)；Se組Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p0.01),同時6個月Se組Cytc蛋白表達(dá)水平顯著上升(p0.05)。與F組相比,F+Se組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著下降(p0.01), Caspase-9、Caspase-3蛋白表達(dá)水平極顯著上升(p0.01)。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(p0.01)；Se組Cytc蛋白表達(dá)水平顯著上升(p0.05); F+Se組Cytc蛋白表達(dá)水平極顯著下降(p0.01), Caspase-3蛋白表達(dá)水平顯著下降(p0.05)。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。此外,相同濃度的硒在不同染毒方式下具有不同的生物學(xué)效應(yīng),硒單獨(dú)暴露于腦時,表現(xiàn)出毒性作用,而硒氟聯(lián)用時一定劑量的硒可逆轉(zhuǎn)氟中毒致機(jī)體腦海馬線粒體凋亡相關(guān)信號分子Cytc、Caspase-9、Caspase-3基因和蛋白的表達(dá)而對氟致腦損傷起干預(yù)作用,且長期硒氟聯(lián)用對機(jī)體腦損傷有明顯改善作用。
【學(xué)位授予單位】：浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R599.1;R747.9

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