氟铝暴露对大鼠子代学习记忆与氨基酸类神经递质及乙酰胆碱的影响

摘要

目的：探讨亲代孕哺期及子代成年前氟铝联合暴露对仔鼠学习记忆及海马氨基酸类神经递质及乙酰胆碱的影响。
　　方法:SD成年大鼠54只，随机分为9组，每组6只，按雌雄比2:1交配。采用自由饮水方式对孕鼠（从受孕第0天至产子22天哺乳期结束）及其仔鼠（断乳后，第22至60天）染毒。各组饮水中NaF，AlCl3浓度分别为（0，0）、（100，0）、（200，0）、（0，500）、（0，1000）、（100，500）、（100，1000）、（200，500）、（200，1000） mg/L。染毒90天，每隔2周称1次体重。仔鼠处死前，观察仔鼠生理发育及神经反射行为指标；Morris水迷宫测试学习记忆能力；收集12 h尿。仔鼠处死后，留取大脑，尿氟、脑氟浓度均采用离子选择电极法，尿铝、脑铝浓度均采用电感耦合等离子体发射光谱法测定；HE染色、显微镜下观察海马病理形态变化；ELISA法测定海马 GABA、ASP含量；氨基酸自动分析仪分析海马 Glu和Gly的含量；免疫组化法检测海马区AchE、ChAT蛋白表达水平。
　　结果：1、仔鼠一般情况：实验期间，随着氟、铝染毒浓度的升高，仔鼠体重逐渐降低。与对照组相比，除第0周时低氟组、低铝组，第3周时低氟组、低氟+低铝组、低氟+高铝组，第6周时低氟组外，其余各染毒组仔鼠的体重均降低，差异均有统计学意义（P<0.05）；组间两两比较：低氟+高铝组与低氟组相比，仔鼠体重（0、6、9周）降低（P<0.05）；高氟+高铝组与高氟组相比，仔鼠体重（0、9周）降低（P<0.05）。2、尿、脑的氟、铝水平：与对照组相比，除氟单独染毒组外，其余各染毒组仔鼠尿铝、脑铝水平升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；除铝单独染毒组外，其余各染毒组仔鼠尿氟、脑氟水平升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；且随着氟、铝染毒剂量的增加，仔鼠尿液及脑组织氟、铝含量逐渐升高。3、脑重系数、海马CA3区病理：各染毒组仔鼠脑重系数与对照组相比，差异无统计学意义（P>0.05）；随着氟、铝染毒浓度的增加，仔鼠海马 CA3区出现不同程度病理损伤。4、生理发育、神经行为反射情况：与对照组相比，除低氟组、低铝组及低氟+低铝组外，其余各染毒组仔鼠平面翻正、悬崖回避反射时间延长，差异有统计学意义（P＜0.05）；各染毒组仔鼠睁眼、出牙时间，差异无统计学意义（P>0.05）。5、空间学习记忆能力：随着氟、铝染毒剂量的增加，各染毒组仔鼠表现出不同程度的空间学习记忆能力损伤。与对照组相比，第1、2、3天，除低氟组、低铝组及低氟+低铝组外，其余各染毒组仔鼠逃避潜伏期延长，差异有统计学意义（P<0.05）；第4天，各染毒组仔鼠逃避潜伏期延长，差异有统计学意义（P<0.05）；且仔鼠逃避潜伏随着训练周期的改变和氟、铝染毒浓度的下降而逐渐缩短。与对照组相比，除低氟组、低氟+低铝组外，其余各染毒组仔鼠首次达平台时间延长，差异有统计学意义（P<0.05）；各染毒组仔鼠穿越平台次数减少，差异有统计学意义（P<0.05）。组间两两比较：低氟+低铝组与低氟组、高氟+低铝组与高氟组相比，逃避潜伏期（第4天）明显缩短（P<0.05）；低氟+高铝组与低氟组相比，逃避潜伏期（第2、3、4天）延长（P<0.05）；高氟+高铝组与高氟组相比，逃避潜伏期（第2、4天）延长（P<0.05）。6、海马氨基酸类神经递质的含量：与对照组相比，各染毒组仔鼠海马区Glu、Asp含量降低，差异有统计学意义（P<0.05）；除低氟+低铝、低氟+高铝组外，GABA含量上升，差异有统计学意义（P<0.05）；Gly含量变化，差异无统计学意义（P>0.05）。组间两两比较：低氟+低铝组与低氟组相比，Glu含量升高、GABA含量降低（P<0.05）；低氟+高铝组与低氟组相比，Glu、GABA含量降低（P<0.05）；高氟+低铝组与高氟组相比，GABA含量升高（P<0.05）；高氟+高铝组与高氟组相比，Glu含量降低、GABA含量升高（P<0.05）。7、海马AchE、ChAT表达改变：与对照组相比，各染毒组仔鼠海马 AchE、ChAT的积分光密度值，差异无统计学意义（P<0.05）。8、氟、铝联合作用：氟铝联合暴露对仔鼠生理发育、神经行为反射时间、首次达台时间、海马区Gly、Asp浓度及海马AchE、ChAT表达的影响的影响尚未见交互作用（P＞0.05）；对仔鼠体重、逃避潜伏期、穿越平台次数及海马Glu、GABA含量的影响存在交互作用（F=8.065、7.521、4.961、9.653、36.274，P<0.05），除对仔鼠体重（第0周）、尿氟影响为协同作用外，其余均为拮抗作用。其中，仔鼠的尿氟浓度值随着染铝浓度增加而逐渐升高，脑氟浓度值随着铝元素的摄入而减少。
　　结论：1、亲代孕哺期至子代成年前氟铝联合暴露可引起子代空间学习记忆能力降低；2、亲代孕哺期至子代成年前氟铝联合暴露可降低子代海马兴奋性氨基酸Glu水平、升高抑制性GABA水平；3、亲代孕哺期至子代成年前氟铝联合暴露可抑制子代生长发育；4、本实验条件下，低剂量氟和铝联合中毒形式对仔鼠体重（3，6，9周）、逃避潜伏期、穿越平台次数及海马兴奋性氨基酸类神经递质Glu、GABA水平主要表现为轻微、有限的竞争拮抗，高剂量及更长时间染毒时氟和铝联合中毒的类型尚不明确。

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缩 略 词 表

引言

第一部分 氟和铝中毒模型建立

1材料与方法

2结 果

第二部分 氟和铝单独及联合中毒对大鼠生理发育、神经行为反射及学习记忆能力影响的研究

1实验材料与方法

2结 果

第三部分 氟铝联合中毒对大鼠海马氨基酸类神经递质水平及乙酰胆碱表达的影响研究

1材料与方法

2结 果

3 讨 论

4 结 论

参考文献

附录

综述：氟、铝及氟铝联合中毒对学习记忆的能力影响

作者简历

致谢

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