丁酸鈉對(duì)氟中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力影響的研究

韓旭　胡鑫宇　黃娜　鄭作賓 　趙鳳　顏南

【摘 要】目的：丁酸鈉對(duì)亞慢性氟中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。方法：30只初斷乳的SD大鼠進(jìn)行隨機(jī)分三組，一組為空白對(duì)照組，一組為120 ppm染氟組，一組為120 ppm染氟組加0.05 g/ml丁酸鈉治療組，飼養(yǎng)八周后對(duì)大鼠進(jìn)行Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)，包括定位航行實(shí)驗(yàn)及空間探索實(shí)驗(yàn)，通過逃避潛伏期以及在目標(biāo)象限所滯留的時(shí)間的變化，考察大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果：3.水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示丁酸鈉拮抗氟中毒8周的大鼠行為學(xué)改變無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p<0.05）。結(jié)論：丁酸鈉對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響要隨時(shí)間長(zhǎng)期觀察。

【關(guān)鍵詞】氟中毒;丁酸鈉;水迷宮;學(xué)習(xí)記憶

【中圖分類號(hào)】 R595【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1002-8714（2020）04-0151-02

我們前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，大鼠長(zhǎng)期處于氟暴露水平可直接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，同時(shí)對(duì)智力及學(xué)習(xí)記憶系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生不良的影響，本實(shí)驗(yàn)對(duì)丁酸鈉拮抗氟中毒8周的大鼠進(jìn)行水迷宮實(shí)驗(yàn)，觀察丁酸鈉對(duì)氟中毒大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響。

1.1大鼠模型建立與實(shí)驗(yàn)分組

2019年3月26日購(gòu)于遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)有限公司提供的健康SD大鼠30只，全部為雄鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后隨機(jī)分為3組（10只/組）。①組為陰性空白對(duì)照，飲用蒸餾水;②組為120 ppm氟中毒組;③組為300 mg/kg/d丁酸鈉伴隨120 ppm氟化鈉聯(lián)合給藥。

氟化鈉根據(jù)先前數(shù)據(jù)可知選用120 ppm，查閱文獻(xiàn)選定丁酸鈉為300 mg/kg/d。氟化鈉選擇飲水中毒，丁酸鈉選擇灌胃給藥。大鼠灌胃是最常見的給藥方法之一，大鼠的灌胃針長(zhǎng)8 cm，直徑約1.2 mm。大鼠灌胃時(shí)，右手持灌胃注射器，左手拇指和食中二指相對(duì)，抓住大鼠頸部皮膚，使大鼠的頭部和頸部及軀干呈一直線，不需要固定大鼠的尾巴，就可以實(shí)施灌胃操作了。針頭順著大鼠嘴角進(jìn)入口腔，針頭盡量靠后，切記不可插進(jìn)氣管，針頭進(jìn)入食管后再向下會(huì)有落空感，表明已進(jìn)入胃中，可以推藥物進(jìn)胃。

1.2水迷宮

1.2.1水迷宮 主要裝置為一個(gè)直徑 120 cm 的圓形水槽。水槽中注入水（23±2℃）。水槽壁為白色。平臺(tái)是一個(gè)直徑為12 cm的透明圓盤，置于水面以下2 cm。池內(nèi)的水通過添加食用淀粉變成不透明的，使得平臺(tái)看不見，并且通過軟件精確地追蹤識(shí)別大鼠的游泳路徑。Morris水迷宮測(cè)試分為定位航行部分及空間探索部分。

1.2.2實(shí)驗(yàn)開始前一天，適應(yīng)性訓(xùn)練，分兩個(gè)象限，大鼠先后放入水中，如120 秒內(nèi)未找到平臺(tái)，引導(dǎo)其至平臺(tái)站立15秒。

1.2.3正式試驗(yàn)：

（1）定位航行實(shí)驗(yàn)：將水槽劃分為四個(gè)象限，逃生平臺(tái)設(shè)于其中一個(gè)象限的中央。隨機(jī)選取四個(gè)象限之一為起始位置，將大鼠頭面部朝向水槽壁放入水中。記錄大鼠從入水至找到逃生平臺(tái)的時(shí)間（秒），即逃避潛伏期（Escape Latency）。若超過120秒，則將動(dòng)物引導(dǎo)至平臺(tái)。讓動(dòng)物在平臺(tái)上停留 15秒。若不超過120秒即找到平臺(tái)則在平臺(tái)上站立3秒后記為有效數(shù)據(jù)。將動(dòng)物移開、擦干、用電吹風(fēng)將其吹干，放回籠內(nèi)。四個(gè)象限均需作為各大鼠的起始位置進(jìn)行每日訓(xùn)練，兩次訓(xùn)練之間間隔15-20秒，連續(xù)5天。試驗(yàn)時(shí)需保持外環(huán)境的絕對(duì)安靜以降低對(duì)大鼠的干擾。

（2）空間探索實(shí)驗(yàn)：第五天定位航行部分測(cè)試結(jié)束后的第二天，將逃生平臺(tái)撤除，開始120秒的空間探索實(shí)驗(yàn)。將大鼠由原先平臺(tái)象限的對(duì)側(cè)象限放入水中，記錄大鼠進(jìn)入目標(biāo)象限所停留的時(shí)間，考察大鼠對(duì)原平臺(tái)的記憶。

所得數(shù)據(jù)用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，測(cè)定值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差-x±s表示。采用單因素方差分析，并進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05作為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

大鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)第一天，氟化鈉組大鼠（8 w）與對(duì)照組大鼠相比，大鼠可自行尋找平臺(tái)，但用時(shí)較長(zhǎng)，且多沿著水池周邊游泳。丁酸鈉拮抗組與染毒組比較，定位航行和空間探索實(shí)驗(yàn)都有時(shí)間減少的趨勢(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見下表1，表2。實(shí)驗(yàn)第二天，氟化鈉組大鼠（8 w）尋找平臺(tái)速度依舊慢于對(duì)照組，但速度快于第一天。

3 討論

氟中毒除了引起氟斑牙和氟骨癥外，一些氟中毒患者常伴有神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，表現(xiàn)為頭痛、頭暈、記憶力減退等中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙癥狀。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)高氟暴露可引起動(dòng)物出現(xiàn)精神異常癥狀，學(xué)習(xí)、記憶能力下降，自發(fā)性神經(jīng)活動(dòng)受到抑制，自我協(xié)調(diào)能力降低[1-2]。

丁酸是一種重要的短鏈脂肪酸，丁酸鹽屬于短鏈脂肪酸家族，有研究表明丁酸鈉通過預(yù)防氧化應(yīng)激，炎癥反應(yīng)和神經(jīng)細(xì)胞凋亡，對(duì)腦缺血再灌注損傷發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[3]。

此外，我們前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，大鼠長(zhǎng)期處于氟暴露水平可直接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，同時(shí)對(duì)智力及學(xué)習(xí)記憶系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生不良的影響，本實(shí)驗(yàn)對(duì)染毒8周的大鼠和氟化鈉與丁酸鈉聯(lián)合作用的大鼠進(jìn)行水迷宮實(shí)驗(yàn)，我們雖然觀察拮抗組大鼠大鼠定位航行實(shí)驗(yàn)逃避潛伏期有縮短的趨勢(shì)，大鼠空間探索實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)象限停留時(shí)間有縮短的趨勢(shì)，但是遺結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，我們考慮是因?yàn)樗幬飳?duì)大鼠的作用時(shí)間較短，需進(jìn)一步到亞慢性毒性終點(diǎn)進(jìn)行觀察，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

劉艷杰，高勤，吳昌學(xué)，龍義國(guó)，官志忠.慢性氟中毒大鼠腦組織外調(diào)節(jié)蛋白激酶表達(dá)及大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的變化.中國(guó)地方病學(xué)雜志， 2009， 28（1）： 32-5

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