左旋肉堿改善鎘致SD大鼠神經(jīng)毒性作用的研究.pdf

1、目的:探索環(huán)境污染物氯化鎘對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的毒性作用，通過飲水給予SD大鼠CdCl2三個(gè)劑量(25，50，100mg/L)處理4周，研究Cd亞急性暴露對(duì)SD大鼠自主活動(dòng)及大腦皮層的損傷效應(yīng)，以及L-CAR對(duì)這種損傷的保護(hù)作用。同時(shí)測(cè)定大腦皮層中ROS、MDA和SOD的表達(dá)情況，提出Cd所致的神經(jīng)毒性及L-CAR改善其損傷作用的可能機(jī)制。
　　方法:
　?、賁PF級(jí)40天齡雄性SD大鼠，隨機(jī)分為對(duì)照組和三個(gè)Cd劑量組（25，50

2、，100mg/L，溶于自來水中），每組8只。Cd處理組大鼠給予CdCl2溶液作為飲水，對(duì)照組直接給予自來水。Cd處理后，通過觀察大鼠籠內(nèi)活動(dòng)表現(xiàn)，分析神經(jīng)行為學(xué)（OFT和FST實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，光鏡下察閱全腦病理組織學(xué)切片(HE染色)，同時(shí)使用試劑盒測(cè)定大腦皮層勻漿液中ROS、MDA和SOD的表達(dá)情況，從而確定Cd神經(jīng)毒性劑量及L-CAR的干預(yù)劑量，要求在該組劑量下大鼠的生命體征無明顯異常，但能夠明確引起大鼠神經(jīng)行為的改變。
　?、?/p>

3、每天上午9:00-11:00記錄每組大鼠的飲用溶液量，根據(jù)剩余溶液量定時(shí)配制各組大鼠飲用溶液，每次實(shí)驗(yàn)前稱量并記錄大鼠的體重。
　?、蹖D大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、Cd(100mg/L)組、Cd+L-CAR組和L-CAR(1.5g/L)組，每組8只。依據(jù)OFT和FST實(shí)驗(yàn)結(jié)果，全腦病理組織學(xué)切片（HE染色）及大腦皮層勻漿液中ROS、MDA和SOD的表達(dá)量，研究L-CAR溶液預(yù)處理3天是否對(duì)鎘致大鼠神經(jīng)毒性產(chǎn)生拮抗作用。
　　結(jié)果

4、:
　　第一部分:氯化鎘的神經(jīng)毒性作用
　　①Cd通過飲水亞急性暴露4周，Cd25，50mg/L組SD大鼠外觀及籠內(nèi)活動(dòng)均未見明顯異常表現(xiàn);Cd100mg/L組大鼠較其余兩組瘦小，被毛松散，攝食量減少，自主活動(dòng)度異常，處理第1周表現(xiàn)出嗜睡、不好動(dòng)，隨后又表現(xiàn)出易激惹、好動(dòng)、組內(nèi)大鼠間的打斗增加，部分大鼠尾部有咬傷痕跡及爪子損傷。各組間的飲水量經(jīng)方差分析顯示無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其總體均值為31.02±2.10/只/天。Cd25，50

5、mg/L組大鼠的體重下降，大腦/體重比升高，但均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;Cd100mg/L組大鼠從第7天開始體重增長受到明顯抑制(p＜0.01)，其大腦/體重比也顯著高于對(duì)照組(p＜0.01)。
　　②曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和被動(dòng)游泳實(shí)驗(yàn)表明，Cd通過飲水亞急性暴露4周后，各劑量組大鼠的自主活動(dòng)均有變化。在處理前(days0)，第7、14、21、28天，均使用曠場(chǎng)試驗(yàn)儀和被動(dòng)游泳試驗(yàn)視頻跟蹤系統(tǒng)分別檢測(cè)各組大鼠的自主活動(dòng)情況，通過數(shù)據(jù)整理分析，得出大鼠自

6、主活動(dòng)度在不同時(shí)間點(diǎn)的變化。結(jié)果表明，Cd25，50mg/L組中，大鼠的自主活動(dòng)呈現(xiàn)輕微的增強(qiáng)效應(yīng)，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Cd100mg/L組中，第7天大鼠的自主活動(dòng)明顯減弱(p＜0.05)，隨后開始恢復(fù)，第14天表現(xiàn)出自主活動(dòng)亢進(jìn)(p＜0.05)，到第28天自主活動(dòng)度再次表現(xiàn)為顯著抑制(p＜0.05)。
　?、跾D大鼠Cd25，50，100mg/L亞急性暴露4周后，大腦組織用中性甲醛溶液灌注并固定后做全腦病理組織學(xué)切片（HE染色），觀

7、察到大腦皮層充血，神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)核固縮、核碎裂等現(xiàn)象，隨著處理劑量的加大，損傷細(xì)胞的數(shù)量也增加。
　?、躍D大鼠Cd25，50，100mg/L亞急性暴露4周后，用試劑盒測(cè)定大鼠大腦皮層勻漿上清液的ROS、MDA和SOD。結(jié)果表明，ROS和MDA的量在各劑量組均增加，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p＜0.05); SOD的活性則表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)，其中，只有Cd100 mg/L組是顯著降低的(p＜0.05)，其余兩個(gè)劑量組則無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　第

8、二部分:左旋肉堿的神經(jīng)保護(hù)作用
　?、貺-CAR通過飲水預(yù)處理3天，再與Cd共同亞急性暴露4周，L-CAR組和Cd+L-CAR組SD大鼠外觀及籠內(nèi)活動(dòng)均未見明顯異常表現(xiàn);Cd100mg/L組大鼠的表現(xiàn)與Cd神經(jīng)毒性研究中一致，被毛松散，個(gè)頭較瘦小，攝食量減少，自主活動(dòng)度異常，處理第1周表現(xiàn)出嗜睡、不好動(dòng)，隨后又表現(xiàn)出好動(dòng)、易激惹、組內(nèi)大鼠間的打斗增加，部分大鼠尾部有咬傷痕跡及爪子損傷。各組間的飲水量經(jīng)方差分析顯示無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其總

9、體均值為32.74±3.23/只/天。Cd+L-CAR組大鼠體重在第7、14天均顯著高于Cd組(p＜0.05)，同時(shí)低于對(duì)照組(p＜0.05)。Cd+L-CAR組大鼠的大腦/體重比顯著低于Cd組(p＜0.05)，同時(shí)高于對(duì)照組(p＜0.05)。
　?、跁鐖?chǎng)實(shí)驗(yàn)和被動(dòng)游泳實(shí)驗(yàn)表明，L-CAR通過飲水預(yù)處理3天再與Cd共同亞急性暴露4周后，在處理前(days0)，第7、14、21、28天，均使用曠場(chǎng)試驗(yàn)儀和被動(dòng)游泳試驗(yàn)視頻跟蹤系統(tǒng)分別

10、檢測(cè)各組大鼠的自主活動(dòng)情況，通過數(shù)據(jù)整理分析，得出大鼠自主活動(dòng)度在不同時(shí)間點(diǎn)的變化情況。結(jié)果表明，在Cd+L-CAR組中，Cd致大鼠自主活動(dòng)度的變化趨勢(shì)均受到不同程度抑制，甚至逆轉(zhuǎn)(p＜0.05)。
　?、跾D大鼠Cd，L-CAR, Cd+L-CAR亞急性暴露4周后，大腦組織用中性甲醛溶液灌注并固定后做全腦病理組織學(xué)切片（HE染色），在Cd組觀察到大鼠大腦皮層充血，神經(jīng)細(xì)胞出現(xiàn)核固縮、核碎裂等現(xiàn)象，而在Cd+L-CAR組中神經(jīng)細(xì)胞

11、胞膜完整，輪廓清晰，核固縮、核碎裂等現(xiàn)象少見，其組織切片圖片表觀與對(duì)照組相似。
　　④SD大鼠Cd，L-CAR, Cd+L-CAR亞急性暴露4周后，用試劑盒測(cè)定大鼠大腦皮層勻漿上清液的ROS、MDA和SOD。結(jié)果表明，ROS和MDA的量在Cd組中明顯增加(p＜0.05)，Cd+L-CAR組中ROS和MDA量低于Cd組(p＜0.05)，高于對(duì)照組(p＜0.05);而SOD的活性在Cd組中明顯降低(p＜0.05)，Cd+L-CAR組的

12、SOD高于Cd組(p＜0.05)，低于對(duì)照組(p＜0.05)。
　　結(jié)論:SD大鼠Cd100mg/L亞急性暴露4周后，其自主活動(dòng)度異常，同時(shí)大腦皮層的氧化應(yīng)激指標(biāo)也發(fā)生改變，提示引起大鼠自主活動(dòng)改變的機(jī)制可能是Cd致神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激所致。L-CAR預(yù)處理后，大鼠自主活動(dòng)度和ROS、MDA及SOD的變化明顯減小，提示L-CAR對(duì)Cd的神經(jīng)毒性有拮抗作用，其神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制可能是通過維持氧化物和抗氧化物的平衡從而抑制氧化應(yīng)激改善細(xì)