不同剂量慢性染氟对大鼠学习记忆行为的影响期工程
摘要: 目的:探讨不同剂量慢性染氟对大鼠学习记忆能力的影响。方法:选用Wistar大鼠46只,随机分为对
照组、低氟组、高氟组3组,分别饮用自来水(对照组) ,100 mg/ L(低氟组) ,200 mg/ L(高氟组)的氟化钠溶液,
5个月后用Y—迷宫实验观察慢性氟中毒对大鼠学习记忆行为的影响。结果:与对照组大鼠Y—迷宫实验学
会所需次数(58183±25112)相比,低氟组(73195±9177)和高氟组(77137±8169)的大鼠学会所需次数明显增
加( P< 0105) ,且随染氟剂量的增加学会所需次数亦增加,但无统计学意义( P> 0105) 。结论:提示慢性氟中
毒对大鼠学习记忆能力有显著的影响。
关键词: 氟中毒;学习记忆; Y—迷宫
氟(fluorine , F)是维持人体生命所必需的微量
元素,长期高氟摄入对神经系统可产生一定的危
害
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,但关于氟对动物学习记忆功能的影响研究
报道较少。为了进一步明确氟对动物学习记忆功能
的确切影响,本实验首先通过大鼠长期自饮不同浓
度的氟化钠溶液(100 mg/ L和200 mg/ L) ,观测慢
性氟中毒对大鼠学习记忆能力的变化。为进一步探
讨慢性氟中毒对神经系统影响的机理研究提供确切
资料。
材料和方法
1 实验动物和分组
选用6周龄的Wistar大鼠,体重(25±3)g ,由
天津市实验动物中心提供。共46只随机分为3组,
即对照组(n= 6) ;低氟组( n= 21) ,自由饮100 mg/
L的氟化钠溶液;高氟组(n= 19) , 自由饮200 mg/
L的氟化钠溶液,饲养期为5个月。
2 主要试剂和仪器
氟化钠试剂(天津市化学试剂三厂) 、MAZE型
三等分辐射迷宫(Y -迷宫) (张家港市生物医学仪
器厂) 。
3 测定指标和方法
Y -迷宫实验即将大鼠放入迷宫适应60 s后打
开光源(有光处无电刺激,无光处有电刺激) ,待其进
入有光处开始计时,60 s 后切换光源。每次切换光源使大鼠学习1次,每天每只大鼠如此切换20次,
连续4 d ,其中连续9次直接从无光处跑到有光处者
为学会。记录大鼠达到学会标准所需的次数即学会次数。
4 统计方法
采用sp ss11 . 0统计软件对各组大鼠的Y -迷宫
实验学会次数进行单因素方差(o ne way ANOVA)
分析。
结 果
在Y -迷宫实验过程中,对照组大鼠对光电刺
激均反应敏感,达到**区潜伏期短,达到学会标准
所用的次数明显少。但与对照组相比,不同剂量染
氟组大鼠对光电刺激的反应明显迟钝,达到**区
潜伏期较长。为了更准确反映染氟对大鼠学习记忆
功能的影响,本研究加大了染氟大鼠Y -迷宫的检
测例数,结果显示(见表1) ,低氟组和高氟组与对照
组比学会次数明显增多( P< 0105) ,且随染氟剂量
的增加学会所需次数亦增加,但尚无统计学差异( P
> 0105) 。说明氟中毒能显著降低大鼠的学习记忆
能力。
表1 实验大鼠迷宫实验学会次数比较( …x ±s)
组别 动物数( n) 学会次数
对照组 6 58. 83 ±25. 12
100mg/ L氟化钠组 21 73. 95 ±9. 773
200mg/ L氟化钠组 19 77. 37 ±8. 693
注: 3与对照组比较, P< 0. 05
讨 论
学习和记忆是人和大多数动物赖以生存的必不
可少的重要神经功能,也是神经系统所具有的基本
功能之一,属于脑的**功能。因此,氟中毒导致神
经系统的损伤会引起学习记忆的改变。Y -迷宫实
验实际上就是利用大鼠喜暗的习性,通过电刺激使
大鼠获得一种操作式条件反射,大鼠达到学会标准
所需的训练次数也就反映出了它们学习记忆的能
力。在本实验中,我们发现,染氟组与对照组相比,
学会次数明显增加;而且随着染氟浓度的增大,其学
会次数也在增加,表明,氟中毒对大鼠的学习记忆能
力有明显的损伤作用。这与孙增荣
等人的报道
一致。
氟是一种原生质毒物,氟离子可以通过血细胞
或其他组织的细胞壁和原生质结合,进而影响**
神经系统的正常活动。孙增荣等
通过对长期饮
高氟水的小鼠大脑海马组织超微结构观察发现,试
验小鼠海马神经细胞、神经纤维、神经突触及血脑屏
障受到显著损伤。而正常情况下,脑组织的氟含量
远低于其他软组织,但有实验表明随着氟染毒剂量
的增加,脑组织中的氟含量也逐渐增加
所以多
数学者认为氟可以通过血脑屏障进入脑组织
,同时又反过来损伤血脑屏障。长期过量摄入氟可引起
动物大脑皮质和皮质下区脱髓鞘和小脑蒲金野氏细
胞数目减少,电镜下可见神经细胞中线粒体肿大,粗
面内质网扩张,突触数目减少,而且线粒体嵴断裂或
消失
突触功能异常,继而影响到大脑的功能。然而,大脑
皮质、小脑、海马都是脑组织内参与学习记忆的重要
结构。它们结构功能的改变或损伤必定会对学习记
忆能力带来影响,从而使大鼠在宏观行为上表现为
学习记忆等**神经行为受损。
当然,氟中毒影响动物**神经行为的机制十
分复杂,已有学者认为氟对机体的损伤并不是单一
的结果,氟中毒除机体内含氟量增高外,还存在酶、
维生素及微量元素等多种生化指标的改变,值得我
们进一步研究。
