全氟辛酸致小鼠腦脂質過氧化損傷的作用

王 力 李 謹 梁宜雪 楊 鵬 劉 輝

(蚌埠醫學院預防醫學系，安徽 蚌埠 233000)

全氟辛酸(PFOA) 是全氟化合物(PFCs)中的一種典型代表，由于其同時具備疏油、疏水且化學性質非常穩定等特性，被廣泛應用于各個領域，與人們的生活密切相關，由此產生的健康風險也日益加大〔1～3〕。PFCs在代謝上表現出的惰性使人們一直認為該類化合物是無毒性的。近年來隨著研究的不斷深入，發現該類化合物具有廣泛的毒性，引起了人們對該類化合物的生態毒理效應和對人類健康危害的高度重視〔4～7〕。本實驗探討不同劑量的PFOA致小鼠腦氧化損傷的作用。

1 材料與方法

1．1主要試劑與儀器 722s儀器型分光光度計(上海分析儀器廠)；FA2004型電子天平(上海越平科學儀器有限公司)；DY89-I型電動玻璃勻漿機(寧波新芝有限公司)；KDC-160HR型高速冷凍離心機(科大創新公司)。試劑 PFOA(分析純，Sigma公司，美國)；超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、乳酸脫氫酶(LDH)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、乙酰膽堿酯酶(AChE)及考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒(南京建成生物工程研究所)。

1．2實驗動物 ICR 種小鼠，SPF級，6～8周齡，體質量20～23 g。購自安徽省實驗動物中心，合格證號碼為〔scxk (皖) 2011-002〕，于蚌埠醫學院實驗動物中心屏障系統飼養，光照周期為12∶12 h(晝∶夜)，溫度控制為20～26℃，相對濕度為40%～60%，并具有獨立通風循環系統，自由進食飲水。

1．3實驗處理 常規飼養1 w后按單純隨機抽樣方法分成四組，每組10 只；分別為正常對照組(蒸餾水)、低劑量組(1 mg·kg-1·d-1)、中劑量(5 mg·kg-1·d-1)和高劑量組(25 mg·kg-1·d-1)。每日上午9點，通過不銹鋼灌胃針連續灌胃14 d，灌胃溶液體積為0.1 ml/10 g。每天稱量1次， 14 d 后稱量，頸椎脫臼處死，取出腦，用預冷生理鹽水沖洗，分離周圍組織，用濾紙吸干表面水分后用電子天平稱量腦濕重，計算小鼠的腦比體重系數。隨后在液氮中迅速冷凍后轉入-80℃冰箱中保存。腦系數=腦質量(g)/體質量(g)× 100%。

1．4腦組織勻漿制備 取部分腦，稱量，加4℃生理鹽水制成10%的腦勻漿，于3 000 r/min離心10 min，取上清液，按試劑盒要求，檢測小鼠腦組織勻漿MDA含量、SOD、GSH-Px、LDH、NO及AChE活性。

1．5統計學分析 用SPSS19.0軟件進行單因素方差分析和q檢驗。

2 結 果

2．1PFOA對小鼠外觀行為的影響 正常對照組小鼠在實驗過程中未出現異常表現，PFOA 各劑量組小鼠則有異常現象。中、高劑量組小鼠從實驗第3天，低劑量組小鼠從實驗第8天開始，出現不同程度的行動遲緩，聚成一團，食欲不振，被毛疏松無光澤。

2．2PFOA對小鼠體質量及腦系數的影響 各劑量組小鼠灌胃3 d之內，體質量均有所增長，各組間差異無顯著性(P>0.05) ，低、中劑量組小鼠第6天開始，高劑量組小鼠第3天開始體質量停止增長且有減輕的現象(P<0.01)；第8天開始，中劑量組小鼠體質量低于正常對照組，第3天開始高劑量組明顯低于正常對照組，第4天時，高劑量組小鼠體質量明顯低于低劑量組(P<0.01)，表現出隨劑量增加，體質量增加逐漸減少，甚至出現體質量下降趨勢。小鼠灌胃14 d后，高劑量組腦比體重系數明顯高于正常對照組(P<0.01)；各染毒劑量組間無明顯差異(P>0.05)。見表1。

2．3PFOA對小鼠腦組織中GSH-Px、T-SOD、LDH活性的影響 小鼠接觸PFOA 14 d后，隨PFOA劑量增加，腦組織中GSH-Px、T-SOD、LDH活性逐漸降低。低、中、高劑量組的腦組織GSH-Px活性均低于正常對照組(P<0.01)；而各染毒劑量組間無明顯差異(P>0.05)。低、中、高劑量組的腦組織SOD活性明顯低于正常對照組(P<0.01)。低、中、高劑量組的腦組織LDH活性明顯低于正常對照組(P<0.01)；各染毒劑量組間無明顯差異(P>0.05)。見表2。

表1 PFOA對ICR小鼠體重及腦系數的影響(n=10，±s)

表2 PFOA對小鼠腦組織中GSH-Px、T-SOD、LDH活性的影響(n=10，±s)

2．4PFOA對小鼠腦組織中MDA含量、NO含量、AChE活性的影響 小鼠接觸PFOA 14 d 后，隨PFOA劑量增加，腦組織中MDA含量 、NO含量、AChE活性逐漸升高。低、中、高劑量組腦組織MDA含量均明顯高于對照組(P<0.01)，中、高劑量MDA含量均明顯高于低劑量組(P<0.01)，高劑量組腦組織MDA 含量高于中劑量組(P<0.05)。低、中、高劑量組腦組織NO含量均明顯高于對照組(P<0.01)，中、高劑量NO含量均明顯高于低劑量組(P<0.05，P<0.01)，高劑量NO含量明顯高于中劑量組(P<0.01)。高劑量組腦組織AChE的活性高于對照組(P<0.05)，而各染毒劑量組劑量組間無明顯差異(P>0.05)。見表3。

表3 PFOA對小鼠腦組織中MDA 、NO、AChE活性的影響(n=10，±s)

3 討 論

GSH-Px、SOD是細胞內主要的抗氧化物質，其活性的高低反映了機體抗氧化能力和清除自由基的能力；MDA是脂質過氧化物降解的主要產物，其含量高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度〔8,9〕。各劑量組小鼠腦勻漿中的GSH-Px、SOD的活力顯著下降，MDA的含量顯著升高，說明小鼠的腦受到了自由基的攻擊程度比較嚴重，而且自身的抗氧化及清除自由基的能力下降。PFOA可誘發小鼠腦組織氧化應激，使自由基異常增多，可能是造成腦損傷的主要原因。LDH 廣泛存在于人體各組織器官中，是機體能量代謝中的一種重要酶，與細胞的能量供應有關，一定程度上可作為腦細胞損傷的重要指標。各劑量組小鼠腦勻漿中的LDH的活力明顯下降，進一步證明了小鼠的腦的能量代謝過程受到了損傷，進而引起了代謝紊亂，導致腦腫大及體重減輕等一系列癥狀。NO作為一種重要的細胞內第二信使，具有各種生理功能，主要可以抑制物質與能量代謝相關酶的活性〔10〕。實驗中，各劑量組小鼠腦勻漿中的NO的含量顯著升高，可能反映出大量的NO損傷了核酸、脂類等，影響物質與能量代謝是腦損傷的另一途徑。現已公認，乙酰膽堿(Ach)是中樞膽堿能系統重要的神經遞質，A-chE活性與Ach含量密切相關，A-chE是Ach的降解酶，測定腦組織中A-chE的活性，可判斷腦內Ach含量的變化，A-chE活性的升高可以反映出Ach含量的降低，從而可能影響到學習與記憶〔11〕。綜上所述，各劑量的PFOA可抑制小鼠體重增長，隨著染毒時間增長，甚至出現了體重下降。同時，小鼠腦腫大，發生了如增生充血等變化，相關酶的指標也相應發生變化，尤其是A-chE活性的升高，可能會影響到學習與記憶，是一種綜合毒性效應。

4 參考文獻

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