鄭琳琳，祁園園，馬悅，杜瑤，馬晶晶，劉田田

（遼東學(xué)院醫(yī)學(xué)院，遼寧丹東118003）

【醫(yī)藥與衛(wèi)生】

牛磺酸對(duì)染鑭仔鼠腦發(fā)育的影響

鄭琳琳，祁園園，馬悅，杜瑤，馬晶晶，劉田田

（遼東學(xué)院醫(yī)學(xué)院，遼寧丹東118003）

研究?；撬釋?duì)生長(zhǎng)期鑭暴露仔鼠腦發(fā)育的影響。首先建立仔鼠0.5%LaCl3水溶液鑭暴露模型，建模后仔鼠隨機(jī)分為陰性對(duì)照組、陽(yáng)性對(duì)照鑭暴露組、?；撬岣深A(yù)低劑量組、?；撬岣深A(yù)中劑量組、?；撬岣深A(yù)高劑量組，分別以不同劑量的生理鹽水或?；撬峁辔腹灿?jì)4 w。牛磺酸干預(yù)前后分別取仔鼠腦組織，稱量仔鼠體重、全腦重量，計(jì)算腦系數(shù)；尼氏染色法分析仔鼠CA3區(qū)尼氏體的表達(dá)。結(jié)果顯示，鑭暴露模型建立后染鑭組仔鼠的體重下降，CA3區(qū)尼氏體的表達(dá)減少。?；撬岣深A(yù)后，隨著干預(yù)劑量的增加，仔鼠體重增加，尼氏體表達(dá)逐漸增加。牛磺酸干預(yù)高劑量組體重、腦系數(shù)、尼氏體的表達(dá)與陰性對(duì)照組無(wú)差異。?；撬峥赡馨l(fā)揮了拮抗鑭暴露導(dǎo)致的腦發(fā)育障礙作用。

鑭；?；撬?；腦發(fā)育

環(huán)境中存在的稀土元素鑭可經(jīng)多種途徑進(jìn)入人體，進(jìn)而在組織內(nèi)蓄積導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，引起兒童智商降低。?；撬崾且活惛纳粕窠?jīng)傳導(dǎo)、抗氧化損傷的活性物質(zhì)。本研究擬探討牛磺酸對(duì)稀土元素鑭暴露后仔鼠腦發(fā)育的影響。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

氯化鑭（LaC13，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），?；撬幔═au，上海瑞永生物科技有限公司），切片機(jī)（德國(guó)Leica公司）。

1.2 溶液的配制

準(zhǔn)確稱取50 g LaC13溶于1 L蒸餾水中，配制成0.5%LaC13水溶液，置于4℃冰箱保存，并根據(jù)前1日動(dòng)物飲水量調(diào)整染毒溶液量。每日根據(jù)仔鼠體重配置200、400、800 mgTau/(kg·d)蒸餾水溶液灌胃。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組

Wistar雌性大鼠40只，隨機(jī)分為對(duì)照組（陰性對(duì)照組，飲用蒸餾水）8只和鑭暴露組（以自由飲水的方式攝入0.5%LaCl3水溶液）32只。雌雄大鼠以1∶1同籠，次日晨于陰道檢查出精子者，記為妊娠0 d。子代大鼠在斷乳前經(jīng)由母體血循環(huán)和吸吮母乳染鑭，斷乳后則通過(guò)自行飲水?dāng)z入，至斷乳后1 m建立初步模型。鑭暴露組再隨機(jī)分為陽(yáng)性對(duì)照鑭暴露組、牛磺酸干預(yù)低劑量組、牛磺酸干預(yù)中劑量組、?；撬岣深A(yù)高劑量組。陰性對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照鑭暴露組1.0 mL/d生理鹽水灌胃，?；撬岣深A(yù)低劑量組200 mgTau/（kg·d）灌胃、牛磺酸干預(yù)中劑量組400 mgTau/（kg·d）灌胃、?；撬岣深A(yù)高劑量組800 mgTau/（kg·d）灌胃，共計(jì)4周結(jié)束。

1.4 尼氏染色

仔鼠經(jīng)乙醚麻醉后，左心室用生理鹽水快速灌流，剪開(kāi)右心耳，血液沖洗干凈后用4%多聚甲醛溶液慢灌流固定。取出仔鼠腦組織，用4%多聚甲醛后固定。腦組織石蠟包埋后冠狀切片。腦切片在二甲苯脫蠟、梯度酒精水化后，37℃焦油紫溶液中染色30 min，蒸餾水洗，95%酒精分化至尼氏體呈藍(lán)紫色。純酒精脫水，二甲苯透明，中性樹(shù)膠封片。顯微鏡下觀察并拍攝照片,應(yīng)用圖像分析軟件分析海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體的表達(dá)水平，以積分光密度值（IOD）反應(yīng)尼氏體表達(dá)水平［1］。

2 結(jié)果

2.1 鑭暴露對(duì)仔鼠的腦發(fā)育影響

2.1.1 鑭暴露模型建立后仔鼠的體重、腦重、腦系數(shù)影響

染鑭組體重和腦重低于對(duì)照組（P＜0.05），腦系數(shù)在兩組之間無(wú)差異（P＞0.05）。

表1 仔鼠體重、腦重及腦系數(shù)比較（n=8）

2.1.2 鑭暴露模型建立后仔鼠的海馬尼氏體表達(dá)

對(duì)照組仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體清晰可見(jiàn)，表達(dá)較強(qiáng)；染鑭組仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞減少，神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體表達(dá)明顯減弱（P＜0.05）,見(jiàn)圖1。

圖1 鑭暴露對(duì)仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體表達(dá)水平影響。（A：對(duì)照組；B：染鑭組；C：與對(duì)照組比，*P＜0.05）

2.2 ?；撬岣深A(yù)對(duì)鑭暴露仔鼠腦發(fā)育的影響

2.2.1 ?；撬岣深A(yù)對(duì)鑭暴露仔鼠的體重、臟器系數(shù)影響

高劑量?；撬岣深A(yù)組體重高于陽(yáng)性對(duì)照組、低劑量牛磺酸干預(yù)組（P＜0.05），與陰性對(duì)照組、中劑量?；撬岣深A(yù)組無(wú)差異（P＞0.05）；中劑量牛磺酸干預(yù)組、低劑量?；撬岣深A(yù)組、陽(yáng)性對(duì)照組體重低于陰性對(duì)照組（P＜0.05）。高劑量?；撬岣深A(yù)組腦重高于陽(yáng)性對(duì)照組、低劑量?；撬岣深A(yù)組（P＜0.05），與陰性對(duì)照組、中劑量牛磺酸干預(yù)組無(wú)差異（P＞0.05）；低劑量?；撬岣深A(yù)組、陽(yáng)性對(duì)照組腦重低于陰性對(duì)照組（P＜0.05）。腦系數(shù)在五組之間無(wú)差異（P＞0.05）。

表2 牛磺酸干預(yù)后各組仔鼠體重、腦重及腦系數(shù)比較（n=8）

2.2.2 牛磺酸干預(yù)對(duì)鑭暴露仔鼠的海馬尼氏體表達(dá)

陰性對(duì)照組仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體依舊表達(dá)較強(qiáng)，細(xì)胞排列整齊；陽(yáng)性對(duì)照組（染鑭組）仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)一步減少，神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體表達(dá)明顯降低。染鑭仔鼠隨?；撬岣深A(yù)劑量的增加，海馬CA3區(qū)尼氏體表達(dá)逐漸增加，牛磺酸干預(yù)高劑量組CA3區(qū)尼氏體表達(dá)與陰性對(duì)照組無(wú)差異（P＞0.05），見(jiàn)圖2。

圖2 ?；撬岣深A(yù)對(duì)各組仔鼠海馬CA3區(qū)神經(jīng)細(xì)胞中尼氏體表達(dá)影響（A：陰性對(duì)照組；B：陽(yáng)性對(duì)照組；C：牛磺酸干預(yù)低劑量組；D：?；撬岣深A(yù)中劑量組；E：牛磺酸干預(yù)高劑量組；F：與陰性對(duì)照組比，*P＜0.05；與陽(yáng)性對(duì)照組比，^P＜0.05；與低劑量?；撬岣深A(yù)組比，#P＜0.05）

3 結(jié)論

我國(guó)是稀土含量和使用的大國(guó)，第四次中國(guó)總膳食研究-膳食稀土元素?cái)z入量的調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國(guó)成年男子的16種稀土元素的攝入量平均為250.9 μg/ d，總體范圍在27.5～706.2 μg/d，鑭的攝入量平均為29.1 μg/d［2］。人群流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，稀土元素經(jīng)血液循環(huán)進(jìn)入腦組織并在腦組織內(nèi)蓄積，從而造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷和功能異常［3，4］。特別是兒童青少年對(duì)于稀土元素的神經(jīng)毒性尤為敏感，居住在稀土礦區(qū)兒童的平均智商顯著低于正常地區(qū)的兒童［5］。動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)，稀土元素可使受試動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育受損、神經(jīng)元發(fā)生形態(tài)和結(jié)構(gòu)異常、神經(jīng)行為能力和學(xué)習(xí)記憶功能低下［6］。

?；撬崾钦{(diào)節(jié)機(jī)體正常生理活動(dòng)的活性物質(zhì),具有維持正常視覺(jué)功能、維持機(jī)體滲透壓平衡、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)、調(diào)節(jié)細(xì)胞平衡、增強(qiáng)細(xì)胞膜抗氧化能力、提高機(jī)體免疫力等廣泛的生物學(xué)功能［7］，并具有促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的生長(zhǎng)發(fā)育和神經(jīng)細(xì)胞增殖分化、增強(qiáng)大鼠學(xué)習(xí)記憶等作用［8］。在大腦的發(fā)育過(guò)程中,牛磺酸既是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,也是保護(hù)因子。腦組織內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的正常發(fā)育如果缺乏?；撬?，將會(huì)產(chǎn)生不利影響。添加了牛橫酸的培養(yǎng)基中神經(jīng)元細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的含量明顯增加。?；撬釋?duì)大鼠智力發(fā)育有明顯促進(jìn)作用,動(dòng)物體內(nèi)注射牛磺酸能增加腦中乙酰膽堿的含量,而且長(zhǎng)期使用?；撬釤o(wú)其他毒副作用。本研究中，染鑭組腦發(fā)育受到影響，神經(jīng)細(xì)胞減少，勢(shì)必引起記憶力下降［9，10］。經(jīng)過(guò)?；撬岣深A(yù)后，鑭暴露的仔鼠體格發(fā)育有所改善，海馬的神經(jīng)元細(xì)胞逐步增多，高劑量?；撬岣深A(yù)組與陰性對(duì)照組無(wú)差異，說(shuō)明牛磺酸可以有效改善仔鼠的腦發(fā)育?；谂；撬岬陌踩珶o(wú)害性，牛磺酸干預(yù)可以為稀土礦區(qū)兒童智力損傷的防治提供借鑒。

［1］楊敬華.氯化鑭對(duì)大鼠學(xué)習(xí)記憶以及海馬Ca2+/CaMCaMKIV-CREB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響［D］.中國(guó)醫(yī)科大學(xué),2009.

［2］周蕊，劉麗萍，岳兵，等.第四次中國(guó)總膳食研究——膳食稀土元素的攝入量［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2014，41（11）：1975-1978.

［3］任麗寶，王小燕，解清.大鼠腦組織中輕稀土元素含量相關(guān)性研究［J］.分析試驗(yàn)室，2007，26（7）：108-111.

［4］陳祖義.稀土元素的腦部蓄積性、毒性及其對(duì)人群健康的潛在危害［J］.農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2005，21（4）：72-73，80.

［5］彭瑞鈴，潘小川，解清，等.江西省嬰幼兒稀土暴露與智能發(fā)育的相關(guān)性研究［J］.中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2000，12（34增刊）：55-57.

［6］FENG L X,XIAO H Q,HE X,et al.Neurotoxicological consequence of long-term exposure to lanthanum［J］. Toxicol Lett,2006,165:112-120.

［7］梁尚棟，李煥英.?；撬嵩谏窠?jīng)系統(tǒng)中的生理作用和病理作用［J］.國(guó)外醫(yī)學(xué)-生理、病理學(xué)與臨床分冊(cè)，2002，22（1）：76-77．

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［10］鄭琳琳.鑭對(duì)大鼠回避學(xué)習(xí)能力的影響［J］.遼東學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，22（1）：54-56.

（責(zé)任編輯：鞠衍清）

Effects of taurine on brain development of offspring rats exposed to Lanthanum

ZHENG Lin-lin，QI Yuan-yuan，MA Yue，DU Yao,MA Jing-jing，LIU Tian-tian
（School of Medicine，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China）

To study the effects of taurine supplementation on brain development of offspring rats exposed to lanthanum.the animal model was established by exposure to lanthanum,the offspring rats were randomly divided into negative control group,positive control lanthanum exposure group and 3 lanthanum+taurine groups,which were treated with normal saline 1.0 mL/d,200 mgTau/(kg·d),400 mgTau/(kg·d)and 800 mgTau/(kg·d)for 4 weeks.The brain tissues of the offspring rats were taken before and after the intervention of taurine.The body weight,the whole brain weight were recorded and the brain coefficients were calculated.The Nissl body expression in CA3 region was detected by Nissl staining.The results showed that the weight of lanthanum group was decreased after the establishment of lanthanum exposure model,and the expression of Nissl body in CA3 region decreased.After intervention of taurine,the expressions of Nissl bodies increased gradually with the taurine supplementation doses,the body weight,brain coefficient and Nissl body in high dose taurine intervention group had no difference with the negative control group.Taurine may play a role in antagonizing the brain development disorder caused by lanthanum.

Lanthanum；Taurine；brain development

R12

A

1673-4939（2017）03-0193-04

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.03.08

2017-03-12

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81602891）；遼寧省博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目（201501134）；遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（201611779049）；遼東學(xué)院重點(diǎn)培育項(xiàng)目（2015JC006）

鄭琳琳（1978—），女，遼寧凌源人，博士，副教授，研究方向：環(huán)境毒理與金屬毒理。