不同劑量慢性染氟對大鼠學習記憶行為的影響期工程
摘要: 目的:探討不同劑量慢性染氟對大鼠學習記憶能力的影響。方法:選用Wistar大鼠46隻,隨機分為對
照組、低氟組、高氟組3組,分彆飲用自來水(對照組) ,100 mg/ L(低氟組) ,200 mg/ L(高氟組)的氟化鈉溶液,
5個月後用Y—迷宮實驗觀察慢性氟中毒對大鼠學習記憶行為的影響。結果:與對照組大鼠Y—迷宮實驗學
會所需次數(58183±25112)相比,低氟組(73195±9177)和高氟組(77137±8169)的大鼠學會所需次數明顯增
加( P< 0105) ,且隨染氟劑量的增加學會所需次數亦增加,但無統計學意義( P> 0105) 。結論:提示慢性氟中
毒對大鼠學習記憶能力有顯著的影響。
關鍵詞: 氟中毒;學習記憶; Y—迷宮
氟(fluorine , F)是維持人體生命所必需的微量
元素,長期高氟攝入對神經係統可產生一定的危
害
[ 1～3 ]
,但關於氟對動物學習記憶功能的影響研究
報道較少。為了進一步明確氟對動物學習記憶功能
的確切影響,本實驗首先通過大鼠長期自飲不同濃
度的氟化鈉溶液(100 mg/ L和200 mg/ L) ,觀測慢
性氟中毒對大鼠學習記憶能力的變化。為進一步探
討慢性氟中毒對神經係統影響的機理研究提供確切
資料。
材料和方法
1 實驗動物和分組
選用6周齡的Wistar大鼠,體重(25±3)g ,由
天津市實驗動物中心提供。共46隻隨機分為3組,
即對照組(n= 6) ;低氟組( n= 21) ,自由飲100 mg/
L的氟化鈉溶液;高氟組(n= 19) , 自由飲200 mg/
L的氟化鈉溶液,飼養期為5個月。
2 主要試劑和儀器
氟化鈉試劑(天津市化學試劑三廠) 、MAZE型
三等分輻射迷宮(Y -迷宮) (張家港市生物醫學儀
器廠) 。
3 測定指標和方法
Y -迷宮實驗即將大鼠放入迷宮適應60 s後打
開光源(有光處無電刺激,無光處有電刺激) ,待其進
入有光處開始計時,60 s 後切換光源。每次切換光源使大鼠學習1次,每天每隻大鼠如此切換20次,
連續4 d ,其中連續9次直接從無光處跑到有光處者
為學會。記錄大鼠達到學會標準所需的次數即學會次數。
4 統計方法
采用sp ss11 . 0統計軟件對各組大鼠的Y -迷宮
實驗學會次數進行單因素方差(o ne way ANOVA)
分析。
結 果
在Y -迷宮實驗過程中,對照組大鼠對光電刺
激均反應敏感,達到**區潛伏期短,達到學會標準
所用的次數明顯少。但與對照組相比,不同劑量染
氟組大鼠對光電刺激的反應明顯遲鈍,達到**區
潛伏期較長。為了更準確反映染氟對大鼠學習記憶
功能的影響,本研究加大了染氟大鼠Y -迷宮的檢
測例數,結果顯示(見表1) ,低氟組和高氟組與對照
組比學會次數明顯增多( P< 0105) ,且隨染氟劑量
的增加學會所需次數亦增加,但尚無統計學差異( P
> 0105) 。說明氟中毒能顯著降低大鼠的學習記憶
能力。
表1 實驗大鼠迷宮實驗學會次數比較( …x ±s)
組彆 動物數( n) 學會次數
對照組 6 58. 83 ±25. 12
100mg/ L氟化鈉組 21 73. 95 ±9. 773
200mg/ L氟化鈉組 19 77. 37 ±8. 693
注: 3與對照組比較, P< 0. 05
討 論
學習和記憶是人和大多數動物賴以生存的必不
可少的重要神經功能,也是神經係統所具有的基本
功能之一,屬於腦的**功能。因此,氟中毒導致神
經係統的損傷會引起學習記憶的改變。Y -迷宮實
驗實際上就是利用大鼠喜暗的習性,通過電刺激使
大鼠獲得一種操作式條件反射,大鼠達到學會標準
所需的訓練次數也就反映出了它們學習記憶的能
力。在本實驗中,我們發現,染氟組與對照組相比,
學會次數明顯增加;而且隨著染氟濃度的增大,其學
會次數也在增加,表明,氟中毒對大鼠的學習記憶能
力有明顯的損傷作用。這與孫增榮
等人的報道
一致。
氟是一種原生質毒物,氟離子可以通過血細胞
或其他組織的細胞壁和原生質結合,進而影響**
神經係統的正常活動。孫增榮等
通過對長期飲
高氟水的小鼠大腦海馬組織超微結構觀察發現,試
驗小鼠海馬神經細胞、神經纖維、神經突觸及血腦屏
障受到顯著損傷。而正常情況下,腦組織的氟含量
遠低於其他軟組織,但有實驗表明隨著氟染毒劑量
的增加,腦組織中的氟含量也逐漸增加
所以多
數學者認為氟可以通過血腦屏障進入腦組織
,同時又反過來損傷血腦屏障。長期過量攝入氟可引起
動物大腦皮質和皮質下區脫髓鞘和小腦蒲金野氏細
胞數目減少,電鏡下可見神經細胞中線粒體腫大,粗
麵內質網擴張,突觸數目減少,而且線粒體脊斷裂或
消失
突觸功能異常,繼而影響到大腦的功能。然而,大腦
皮質、小腦、海馬都是腦組織內參與學習記憶的重要
結構。它們結構功能的改變或損傷必定會對學習記
憶能力帶來影響,從而使大鼠在宏觀行為上表現為
學習記憶等**神經行為受損。
當然,氟中毒影響動物**神經行為的機製十
分複雜,已有學者認為氟對機體的損傷並不是單一
的結果,氟中毒除機體內含氟量增高外,還存在酶、
維生素及微量元素等多種生化指標的改變,值得我
們進一步研究。
