丁酸鈉對氟中毒大鼠學習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：丁酸鈉對亞慢性氟中毒大鼠學習記憶能力的影響。方法：30只初斷乳的SD大鼠進行隨機分三組，一組為空白對照組，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，飼養八周后對大鼠進行Morris水迷宮實驗，包括定位航行實驗及空間探索實驗，通過逃避潛伏期以及在目標象限所滯留的時間的變化，考察大鼠的學習記憶能力。結果：3.水迷宮實驗結果顯示丁酸鈉拮抗氟中毒8周的大鼠行為學改變無統計學意義（p<0.05）。結論：丁酸鈉對大鼠學習記憶的影響要隨時間長期觀察。

【關鍵詞】氟中毒;丁酸鈉;水迷宮;學習記憶

【中圖分類號】 R595【文獻標識碼】B【文章編號】1002-8714（2020）04-0151-02

我們前期動物實驗表明，大鼠長期處于氟暴露水平可直接影響中樞神經系統損害，同時對智力及學習記憶系統發育產生不良的影響，本實驗對丁酸鈉拮抗氟中毒8周的大鼠進行水迷宮實驗，觀察丁酸鈉對氟中毒大鼠學習記憶能力的影響。

1.1大鼠模型建立與實驗分組

2019年3月26日購于遼寧長生生物技術有限公司提供的健康SD大鼠30只，全部為雄鼠，適應性喂養一周后隨機分為3組（10只/組）。①組為陰性空白對照，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氟化鈉聯合給藥。

氟化鈉根據先前數據可知選用120 ppm，查閱文獻選定丁酸鈉為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8 cm，直徑約1.2 mm。大鼠灌胃時，右手持灌胃注射器，左手拇指和食中二指相對，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，就可以實施灌胃操作了。針頭順著大鼠嘴角進入口腔，針頭盡量靠后，切記不可插進氣管，針頭進入食管后再向下會有落空感，表明已進入胃中，可以推藥物進胃。

1.2水迷宮

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

1.2.2實驗開始前一天，適應性訓練，分兩個象限，大鼠先后放入水中，如120 秒內未找到平臺，引導其至平臺站立15秒。

1.2.3正式試驗：

（1）定位航行實驗：將水槽劃分為四個象限，逃生平臺設于其中一個象限的中央。隨機選取四個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的時間（秒），即逃避潛伏期（Escape Latency）。若超過120秒，則將動物引導至平臺。讓動物在平臺上停留 15秒。若不超過120秒即找到平臺則在平臺上站立3秒后記為有效數據。將動物移開、擦干、用電吹風將其吹干，放回籠內。四個象限均需作為各大鼠的起始位置進行每日訓練，兩次訓練之間間隔15-20秒，連續5天。試驗時需保持外環境的絕對安靜以降低對大鼠的干擾。

（2）空間探索實驗：第五天定位航行部分測試結束后的第二天，將逃生平臺撤除，開始120秒的空間探索實驗。將大鼠由原先平臺象限的對側象限放入水中，記錄大鼠進入目標象限所停留的時間，考察大鼠對原平臺的記憶。

所得數據用SPSS20.0進行統計分析，測定值用平均值±標準誤差-x±s表示。采用單因素方差分析，并進行兩兩比較。以P<0.05作為具有統計學意義。

2 結果

大鼠水迷宮實驗結果顯示，實驗第一天，氟化鈉組大鼠（8 w）與對照組大鼠相比，大鼠可自行尋找平臺，但用時較長，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驗都有時間減少的趨勢，但差異無統計學意義（P>0.05），見下表1，表2。實驗第二天，氟化鈉組大鼠（8 w）尋找平臺速度依舊慢于對照組，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系統癥狀，表現為頭痛、頭暈、記憶力減退等中樞神經系統功能障礙癥狀。動物實驗證實高氟暴露可引起動物出現精神異常癥狀，學習、記憶能力下降，自發性神經活動受到抑制，自我協調能力降低[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防氧化應激，炎癥反應和神經細胞凋亡，對腦缺血再灌注損傷發揮神經保護作用[3]。

此外，我們前期動物實驗表明，大鼠長期處于氟暴露水平可直接影響中樞神經系統損害，同時對智力及學習記憶系統發育產生不良的影響，本實驗對染毒8周的大鼠和氟化鈉與丁酸鈉聯合作用的大鼠進行水迷宮實驗，我們雖然觀察拮抗組大鼠大鼠定位航行實驗逃避潛伏期有縮短的趨勢，大鼠空間探索實驗目標象限停留時間有縮短的趨勢，但是遺結果沒有統計學意義，我們考慮是因為藥物對大鼠的作用時間較短，需進一步到亞慢性毒性終點進行觀察，還需要進一步驗證。

參考文獻

劉艷杰，高勤，吳昌學，龍義國，官志忠.慢性氟中毒大鼠腦組織外調節蛋白激酶表達及大鼠學習記憶能力的變化.中國地方病學雜志， 2009， 28（1）： 32-5

Basha PM，Sujitha NS.Combined impact of exercise and temperature in learning and memory performance of fluoride toxicated rats.Biol Trace Elem Res，2012，150（1-3）：306-13.

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