慢性氟中毒对大鼠精子活动度的影响

目的 探讨慢性氟中毒对大鼠精子活动度的影响,为氟的生殖毒性研究提供实验依据.方法 健康雄性Wistar大鼠32只,体质量150～180 g,按体质量随机分为4组:生理盐水(对照)组、低、中、高氟组(100、200、300mg·kg~(-1)·d~(-1)NaF),灌胃染毒90 d,每天称体质量.染毒结束后处死大鼠,摘取肝脏、肾脏、睾丸,称质量并计算脏器系数;取附睾游离精子,WLJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统测定精子运动参数.结果 染毒第30天低、中氟组大鼠体质量[(235.00±14.56)、(235.44±24.99)g]高于高氟组[(206.00 ±18.16)g,P均<0.05)];第60、90天组大鼠体质量比较差异无统计学意义(F值分别为0.578、1.893,P均>0.05).大鼠肝脏系数、肾脏系数、睾丸系数组间比较差异无统计学意义(F值分别为2.148、0.907、1.801,P均>0.05).精子运动参数,平均路径速度(VAP)高氟组[(25.04 ±4.59)μm/s]较对照组[(20.22 ±3.29)μm/s]升高;直线速度(VSL)低、中、高氟组[(18.82 ±3.19)、(17.84 ±4.54)、(16.46 ±2.63)μm/s]较对照组[(12.48 ±1.73)μm/s]升高;直线性(LIN)低、中、高氟组[(23.84±1.58)%、(24.99±3.37)%、(26.75 ±5.07)%]较对照组[(33.29±4.00)%]降低,摆动性(WOB)中、高氟组[(47.03 ±3.98)%、(49.21±7.73)%]较对照组[(38.09 ±0.48)%]升高;平均移动角度(MAD)低氟组[(68.29 ±5.71)度/s]较对照组[(81.57 ±8.44)度/s]降低;鞭打频率(BCF)高氟组[(11.47 ±0.61)次/s]较对照组[(9.49 ±0.34)次/s]升高;精子密度(p)低、中氟组[(1.26 ±0.24)×10~9、(1.84 ±0.50)×10~9/L]较对照组[(3.94±1.10)×10~9个/L]降低(P均<0.05);曲线速度(VCL)、前向性(STR)、侧摆幅度(ALH),组间比较差异无统计学意义(F值分别为0.264、2.209、1.667,P均>0.05).结论 慢性氟中毒可影响大鼠精子活动度.降低精子密度.损害大鼠生殖系统.     

慢性氟中毒所致脑损伤研究进展

慢性氟中毒对脑损伤的影响已成为当前国际氟研究中较为热门的研究问题.临床上肯定了地方性氟中毒(简称地氟病)患者有头痛、头晕、记忆力减退等中枢神经系统功能障碍症状,而实验性氟中毒动物表现有震颤、紧张、麻痹等神经毒性作用的改变.     

慢性氟中毒大鼠脑组织中c-Jun氨基末端激酶表达水平观察

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中c-Jun氨基末端激酶(JNK)信号转导激酶表达变化,进一步揭示慢性氟中毒神经损伤的分子机制.方法 SD大鼠随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组24只,饮用水含氟量分别为＜0.5和5.0、50.0 mg/L,实验期为6个月.用氟离子选择电极法测定大鼠尿氟及血氟,用Western blotting和免疫组织化学方法检测脑组织中JNK信号转导激酶的表达和分布,并分析血氟与活化的JNK激酶的相关关系.结果低氟组和高氟组大鼠尿氟[(2.56±0.91)、(5.73±3.14)mg/L]和血氟[(0.36±0.14)、(0.50±0.18)mg/L]均较对照组[(0.92±0.30)、(0.12±0.07)mg/L]升高(P均＜0.05).高氟组(1.74±0.69)脑组织phospho-JNK表达高于对照组(1.00±0.37)和低氟组(1.20±0.28,P均＜0.05);total-JNK蛋白表达水平3组间比较,差异无统计学意义(F=0.046,P＞0.05).phospho-JNK、total-JNK阳性表达神经元主要集中在皮质、海马和背侧丘脑,其中高氟组大鼠phospho-JNK在顶叶皮质(119.3±14.1)、枕叶皮质(112.7±5.4)、海马CA3区(100.6±8.9)、背侧丘脑(117.8±10.4)及橄榄核(112.6±5.9)中阳性表达较对照组(104.1±8.9、106.6±9.6、106.6±9.7、108.9±6.4、100.3±8.4)和低氟组(96.7±17.1、102.5±8.3、106.4±6.5、110.2±9.3、102.4±4.7、102.5±9.8)明显增高(P均＜0.05),而total-JNK在各组大鼠脑组织中阳性表达分布未见明显改变(P均＞0.05).相关分析结果发现,随大鼠血氟升高,脑组织中phospho-JNK表达呈增高趋势,二者存在正相关关系(r=0.677).结论慢性氟中毒导致脑组织中磷酸化JNK表达改变,并与机体中氟蓄积量存在相关关系,这些改变可能与慢性氟中毒导致的神经损伤有关系.     

氟中毒大鼠骨组织病理改变动态分析

目的动态观察亚慢性氟中毒大鼠骨组织的超微结构变化，分析亚慢性氟中毒大鼠骨组织病变特征。方法将雄性Wistar大鼠按体质量随机分成2个组，氟化钠组每日饮用含氟150mg／L的氟化钠水溶液，正常对照组饮用自来水，共饲养6个月，每月处死1批大鼠，光镜观察长骨干骺端的病变特点，常规透射电镜观察骨组织中各细胞成分的超微结构病变特点。结果成功地复制出了大鼠氟中毒的模型：随着染氟时间的延长，氟化钠组大鼠的骨小梁密度同对照组相比明显增加。电镜观察中可见氟中毒组大鼠骨细胞变性坏死明显，成骨细胞和破骨细胞都异常活跃，其细胞器结构都有不同程度的损伤：破骨细胞表现为溶酶体数量减少并伴有溶酶体酶的合成减少。结论高剂量氟可以直接对大鼠骨组织中的各种细胞成分造成破坏，并不同程度地促进成骨细胞和破骨细胞的活跃，最终表现为骨转换增强。     

慢性氟中毒大鼠脑组织中c-Jun氨基末端激酶表达水平观察

Objective To investigate the expression of c-Jun-N-terminal kinase(JNK) in rat brains with chronic fluorosis and try to reveal the molecular mechanism for the neural impairment induced by the disease.Methods The rats were randomly divided into 3 groups, normal control group(drinking water containing less than 0.5 mg/L of sodium fluoride, NaF), lower fluoride exposed group(drinking water containing 5 mg/L NaF) and higher fluoride exposed group(drinking water containing 50 mg/L NaF), 24 in every group. The rats were examined at the sixth month after feeding. The concentration of fluorine in urine and blood was detected by F-ion selective electrode. The expression of JNK in brains was investigated by using Western blotting and immunohitochemistry staining, and analyze the correlation between activating of JNK and the concentration of fluorine in blood. Results The increased concentration of fluorine in urine(control: 0.92 ± 0.30, lower fluoride exposed group: 2.56 ± 0.91,higher fluoride exposed group: 5.73 ± 3.14, P ＜ 0.05) were observed when 6 months after the beginning of the experiment, and the amount of fluorine in blood was also higher in rats with fluorosis(control: 0.12 ± 0.07, lower fluoride exposed group: 0.36 ± 0.14, higher fluoride exposed group: 0.50 ± 0.18, P ＜ 0.05). The expression of phospho-JNK at protein levels were higher in the brains of rats with fluorosis than that of controls (control: 1.00 ± 0.37, lower fluoride exposed group: 1.20 ± 0.28, higher fluoride exposed group: 1.74 ± 0.69, P ＜ 0.05), whereas no change of total-JNK was found(F = 0.046, P ＞ 0.05). Furthermore, the expression of phospho-JNK in the parietal cortex(119.3 ± 14.1), occipital cortex(112.7 ± 5.4), hippocampus CA3(100.6 ± 8.9), dorsal thalamus (117.8 ± 10.4) and olivary nucleus( 112.6 ± 5.9) of rats in higher fluoride exposed group were higher than that in control( 104.1 ± 8.9,106.6 ± 9.6,106.6 ± 9.7,108.9 ± 6.4,100.3 ± 8.4, all P ＜ 0.05) and lower fluoride exposed group(96.7 ± 17.1,102.5 ± 8.3,106.4 ± 6.5,110.2 ± 9.3,102.4 ± 4.7,102.5 ± 9.8, all P＜ 0.05). The positive stained neurons of total-JNK also distributed in the same brain regions of rats, but no difference was detected between the rats with fluorosis and controls(all P ＞ 0.05). The increased level of phospho-JNK was positively correlated with the fluoride contents in blood of the rats with fluorosis (r = 0.677). Conclusions The expression of phospho-JNK in brains of rats with fluorosis was significantly increased with a correlation to fluoride content in blood, which might be connected to the mechanism of neural impairment induced by chronic fluorosis.     

慢性氟中毒大鼠大脑皮质神经细胞线粒体融合分裂基因转录水平观察

目的 观察慢性氟中毒大鼠大脑皮质神经细胞线粒体融合分裂基因mRNA含量和活性氧(ROS)水平,探讨其在氟中毒线粒体损伤中的作用.方法 选取SD大鼠120只,按体重随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组40只.在饮水中加入不同剂量的氟化钠,含氟量分别为＜0.5、10、50 mg/L,饲养3、6个月.采用线粒体ROS荧光探针法检测大鼠大脑皮质神经细胞线粒体ROS水平,实时荧光定量PCR法检测线粒体融合基因Mfn1及分裂基因Fis1、Drp1转录水平.结果 3个月时,与对照组[10.43±5.98、(3.4±0.6)×103、(8.8±1.4)×10、(1.2±0.2)×102]比较,低氟组大鼠大脑皮质神经细胞线粒体ROS水平(11.67±3.49)未见明显改变(P＞ 0.05),线粒体融合分裂基因Mfn1、Drp1、Fis1 mRNA表达水平未见明显改变[(3.1±0.3)×104、(6.7±2.7)×10、(5.0±0.9)×10,P均＞0.05];而高氟组大鼠大脑皮质神经细胞线粒体ROS水平(25.48±6.09)显著升高(P＜0.05),线粒体融合分裂基因Mfn1、Drp1、Fis1 mRNA表达水平[(1.0±0.2)×1011、(3.0±1.6)×103、(8.9±3.6)×102]明显升高(P均＜ 0.05).6个月时,与对照组[25.26±6.41、(3.0±0.8)×109、(5.1±0.8)×103、(2.8±0.7)×102]比较,低、高氟组大鼠大脑皮质神经细胞线粒体ROS水平(63.02±8.15、65.60±7.40)明显升高,线粒体融合基因Mfn1mRNA表达水平[(3.0±0.4)×106、(4.0±0.9)×104]显著降低,分裂基因Fis1、Drp1 mRNA表达水平[(2.0±0.8)×106、(4.0±0.6)×105,(3.8±1.3)×103、(1.3±0.2)×103]明显升高(P均＜0.05).结论 摄入过量的氟导致大鼠大脑皮质神经细胞ROS水平升高,线粒体融合基因转录降低、分裂基因转录升高,这种改变与染氟时间和剂量呈正相关.线粒体融合分裂基因转录水平改变可能与慢性氟中毒引起的线粒体氧化应激升高有关.     

亚慢性氟中毒影响大鼠骨转换的动态分析

目的观察亚慢性氟中毒过程中骨密度及激素水平的变化情况，进一步探讨氟中毒的发病机制。方法将雄性wistar大鼠按体质量随机分成2组，氟化钠组每日饮用含氟150mg／L的氟化钠水溶液，正常对照组饮用蒸馏水，共饲养6个月，每月处死一批动物，测定血清及骨组织中的含氟量，光镜观察长骨干骺端的骨小梁密度，用放免方法检测血清中甲状旁腺激素(PTH)、降钙素(CT)、骨钙素(BGP)水平。结果成功的复制出了大鼠氟中毒的模型：随着染氟时间的延长，氟化钠组的骨小梁密度同对照组相比明显增加，PFH水平持续维持在高水平，与对照组比较差异有统计学意义，BGP水平从第2个月开始明显高于对照组，但两组的总体趋势均呈明显下降趋势．两组间CT水平未见明显差异。结论高剂量氟可以通过持续影响PTH和BGP水平调控骨转换过程。     

高海拔饮茶型氟中毒大鼠骺板软骨和肝肾组织病理学观察

目的观察砖茶氟在高海拔地区对大鼠骺板软骨、肝脏和肾脏组织的损伤作用。方法利用大鼠在高海拔地区进行亚慢性氟中毒实验，通过关节骺板软骨及肝、肾器官的组织病理学改变来观察高海拔地区砖茶氟的毒性作用。结果砖茶组大鼠胫骨近端骺板软骨较薄，骨小梁稀少；骺板软骨细胞变性、形态改变，在增殖层和过渡层之间出现广泛的软骨细胞坏死，坏死部位细胞显著减少，呈现大面积无细胞区；肝、肾改变较轻，肝损害主要为细胞水肿、嗜酸性变性或坏死，细胞膜损伤破裂、核固缩；肾损害主要表现为水肿变性。氟化钠组各器官改变与砖茶组相似，骺板软骨组织以软骨细胞坏死缺失为主；肝、肾组织主要表现为细胞的浊肿变性。结论高海拔饮茶型氟中毒大鼠骺板软骨组织损伤以软骨发育障碍及细胞坏死为主，肝、肾组织的病变主要为细胞的嗜酸性变和坏死．上述组织的病变在砖茶组和氟化钠组无明显差异。     

慢性氟中毒脑损伤机制探讨

慢性氟中毒是一种严重危害人类健康的地球化学性疾病,长期摄入过多的氟除了引起氟骨症和氟斑牙外,还可造成其他系统的损害[1].氟能透过血脑屏障蓄积在脑组织,影响大脑神经细胞的形态和功能[2-3].近年来,人们较为关注的是地方性氟中毒病区患者识认功能改变和病区儿童智力降低的情况,有关慢性氟中毒脑损伤的机制较为复杂,主要有以下几个方面的认识.     

实验性氟中毒大鼠大脑皮质c-fos和Caspase 8表达的观察

目的 探讨慢性氟中毒对大鼠大脑皮层神经元的影响,为慢性氟中毒对中枢神经系统的损害提供形态学依据.方法 采用40日龄Wistar雄性大鼠,以喂饲高氟(100 mg/L)水的方法建立慢性氟中毒模型.对其大脑皮层神经元进行c-fos免疫组织化学染色和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8(Caspase 8)原位杂交反应.结果 c-fos免疫组织化学分析,对照组阳性细胞率为32.1%,实验组阳性细胞率为35.8%,两组比较差异无统计学意义(χ2=0.305,P＞0.05);显微图像定量分析,对照组灰度值为0.2774±0.0331,实验组灰度值为0.2756±0.0241,两组比较差异无统计学意义(t=0.826,P＞0.05).Caspase 8原位杂交反应,对照组阳性细胞率为14.1%,实验组阳性细胞率为18.7%,两组比较差异无统计学意义(χ2=0.419,P＞0.05);显微图像定量分析,对照组灰度值为0.3884±0.0323,实验组灰度值为0.3874±0.0329,两组比较差异无统计学意义(t=0.641,P＞0.05).结论 慢性氟中毒对大鼠大脑皮层神经元发生凋亡的影响不明显.     

慢性氟中毒对大鼠脑组织Phospho-Elk-1表达的影响

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)信号转导通路下游作用底物三元复合物因子Phospho-Elk-1的表达和分布,探讨慢性氟中毒所致学习记忆损害的发生机制.方法 SD 大鼠72只,体质量100～120 g,按体质量随机分为3组,每组24只,雌雄各半.对照组饮用自来水(含氟量<0.5 mg/L),低氟组和高氟组饮用加入氟化钠的自来水(P质量浓度分别为5.0、50.0 mg/L).6个月后,称取大鼠体质量,观察氟斑牙发生情况,用氟离子选择电极法检测大鼠尿氟及骨氟;用Morris水迷宫方法的定向航行实验检测大鼠学习能力,空间探索实验检测大鼠记忆能力;用免疫组织化学方法检测大鼠脑组织中Phospho-Elk-1在蛋白水平的表达和分布.结果 低氟组和高氟组大鼠体质量[(449.2±77.1)、(312.8 ±89.7)g]较对照组[(635.5±76.2)g]显著下降(P均<0.05),出现不同程度氟斑牙(x2=7.83,P<0.05),尿氟[(2.56±0.91)、(5.73±3.14)mg/L]及骨氟[(709.2±37.4)、(1306.3 ±102.4)mg/kg]较对照组[(0.92±0.30)mg/L、(348.5 ±89.2)mg/kg]明显升高(P均<0.05).低氟组和高氟组大鼠逃避潜伏期[(7.4±4.1)、(12.2±5.7)s]较对照组[(4.8±2.7)s]明显延长(P均<0.05),第1次穿越平台区时同[(4.18±1.10)、(5.89±0.56)s]较对照组[(1.17±0.75)s]显著延长(P均<0.05),均以高氟组尤为明显(P均<0.05).低氟组和高氟组大鼠海马CA1区(167.4±8.3、163.2±9.4)、CA2区(175.7±5.0、183.3±4.2)、CA3区(165.2±11.6、162.9±4.4)、CA4 区(168.7±6.9、169.5±5.3)、齿状回(185.2 ±4.0、193.1±6.1)及尾壳核(181.4±3.8、179.8±5.5)神经细胞Phospho-Elk-1表达水平较对照组(142.4±8.1、144.9±8.4、143.6±5.8、116.8±9.1、140.2±7.8、163.1±13.1)显著增加(P均<0.05).结论 慢性氟中毒可引起大鼠脑组织海马及尾壳核区域Pbospho-Elk-1表达水平升高,这种改变可能与大鼠学习记忆能力下降机制有一定关系.

Abstract：

Objective To investigate the expression and distribution of the downstream substrate of extracellular regulated protein kinase(ERK1/2) pathway, ternary complex factor phospho-Elk-1, in rat brains with chronic fluorosis, and reveal the mechanism of the impaired learning and memory ability caused by chronic fluorosis. Methods Seventy-two SD rats, weighing 100 - 120 g, were randomly divided into 3 groups, 24 in each group (half male and half female). The rats in control group were fed with tap water (fluoride < 0.5 mg/L); low- and high-dose fluoride groups were fed with tap water with different concentrations of NaF(5.0,50.0 mg/L F-, respectively). After 6 months, body weight was weighed, dental fluorosis was determined by observation and urinary fluoride and bone fluoride were detected by fluorine ion-selective electrode; the learning ability of rats was measured by navigation test of Morris water maze, and memory ability by spatial probe test in Morris water maze; the expression and distribution of phospho-Elk-1 in different brain regions were detected by immunohistochemistry method. Results In low- and high-fluoride groups, the body weight of rat[(449.2 ± 77.1), (312.8 ± 89.7)g] was significantly decreased than that of control [(635.5 ± 76.2 )g, all P< 0.05], the varying degrees of dental fluorosis were observed(x2 = 7.83, P<0.05), urinary fluoride[(2.56 ±0.91),(5.73 ±3.14)mg/L] and bone fluoride[(709.2 ± 37.4) ,(1306.3 ± 102.4) mg/kg] were significantly higher than those in controls[(0.92 ± 0.30)mg/L,(348.5 ± 89.2)mg/kg, all P< 0.05]. The escape latency of low- and high-fluoride groups[ (7.4 ± 4.1), (12.2 ± 5.7)s] was longer than that of control [(4.8 ± 2.7 )s, all P < 0.05] and the escape latency in high-fluoride group was significantly longer than that in other groups (all P < 0.05); in spatial probe test, the time of first crossing platform was longer in rats with fluorosis [(4.18 ± 1.10),(5.89 ± 0.56)s] as compared to control[(1.17 ± 0.75)s, all P< 0.05]. Expressions of phospho-Elk-1 in the hippocampus CA1(167.4 ± 8.3,163.2 ± 9.4), CA2(175.7 ± 5.0,183.3 ± 4.2), CA3(165.2 ± 11.6,162.9 ± 4.4), CA4(168.7± 6.9,169.5 ±5.3), fascia dentate (185.2 ±4.0,193.1 ±6.1) and caudate putamen( 181.4 ± 3.8, 179.8 ± 5.5) in low- and high-fluoride groups were higher than those of controls(142.4 ± 8.1,144.9 ± 8.4,143.6 ± 5.8, 116.8 ± 9.1,140.2 ± 7.8,163.1 ± 13.1, all P< 0.05). Conclusion Chronic fluorosis can cause increased expression of phospho-Elk-1 in the hippocampus and caudate putamen region of rat brains, which might be related to the mechanisms of decreased learning and memory ability of rats overexposed to fluoride.     

低氟青砖茶预防饮茶型氟中毒效果观察

目的 观察不同含氟量低氟青砖茶预防饮茶型氟中毒效果.方法 选择内蒙古克什克腾旗饮茶型氟中毒病区达来诺日镇罕达罕、哈达英格嘎查作为预防试验点,分别投放含氟量为(204.5±10.2)、(308.2±15.4)mg/kg的低氟青砖茶12个月.观察指标包括预防试验点病情[采用Dean法检测20 ～ 70岁成人氟斑牙,临床及Ⅹ线法检测氟骨症,并根据《地方性氟骨症诊断标准》(WS 192-2008)进行诊断]和预防试验前后砖茶、饮水、奶茶、成人尿含氟量(采用氟离子选择电极法),并计算经奶茶的摄氟量.结果 预防试验点罕达罕嘎查成人氟斑牙检出率为68.89％(62/90),临床氟骨症检出率为55.32％(52/94),Ⅹ线氟骨症检出率为65.17％(58/89);哈达英格嘎查成人氟斑牙检出率为54.84％(51/93),临床氟骨症检出率为65.69％(67/102),Ⅹ线氟骨症检出率为61.36％(54/88).罕达罕、哈达英格嘎查预防试验前砖茶含氟量分别为(831.4±138.9)、(864.3±134.6)mg/kg,饮水含氟量分别为(0.27±0.05)、(0.54±0.24)mg/L,奶茶含氟量分别为(2.16±1.12)、(2.82±1.38)mg/L,成人尿含氟量分别为(2.78±1.57)、(2.96±1.80)mg/L,经奶茶摄氟量分别为(8.12±5.84)、(6.42±5.04)mg/d;而预防试验后砖茶含氟量分别为(204.5±10.2)、(308.2±15.4)mg/kg,饮水含氟量分别为(0.34±0.11)、(0.62±0.30)mg/L,奶茶含氟量分别为(0.97±0.33)、(1.83±0.66)mg/L,成人尿含氟量分别为(1.29±0.55)、(1.47±0.62)mg/L,经奶茶摄氟量分别为(3.45±2.05)、(3.71±2.07) mg/d.罕达罕、哈达英格嘎查预防试验后砖茶、奶茶、成人尿含氟量和经奶茶摄氟量均明显低于预防试验前(t值分别为14.30、12.97,6.46、3.95,6.69、5.72,6.27、3.57,P均＜0.01),罕达罕嘎查经奶茶摄氟量在《人群总摄氟量卫生标准》(WS/T87-1996)允许限量内(＜ 3.5 mg/d).结论 饮低氟青砖茶可以预防饮茶型氟中毒,尤以含氟量为(204.5±10.2)mg/kg的低氟青砖茶预防效果更为可靠.     

慢性氟中毒对大鼠大脑皮质神经细胞活性氧水平和线粒体融合的影响

目的 观察慢性氟中毒对大鼠大脑皮质神经细胞活性氧(ROS)水平和线粒体融合的影响,并分析二者间的关系.方法 选择SD大鼠120只,按性别和体质量随机分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组40只.对照组大鼠自由饮用自来水(含氟量<0.5 mg/L);低、高氟组分别饮用氟化钠(NaF)配制的含氟量为10.0、50.0 mg/L的自来水.分别于3、6个月时处死大鼠,采集大脑组织制作冰冻切片,采用荧光测定法检测皮质神经细胞ROS水平和线粒体形态变化.结果 3、6个月时各组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数和Ⅱ型线粒体计数水平比较,差异有统计学意义(F值分别为3.07、3.06,3.05、3.07,P均<0.05).3个月时,与对照组(10.43±5.98、4.12±3.86)比较,高氟组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数(25.48±6.09)和Ⅱ型线粒体计数(20.47±6.09)明显升高(P均<0.05),而低氟组(11.67±3.49、6.68±3.48)未见明显改变(P均>0.05);6个月时,与对照组(25.26±6.41、20.26±6.41)比较,低、高氟组大鼠大脑皮质神经细胞ROS荧光计数和Ⅱ型线粒体计数(63.02±8.15、65.60±7.40,49.33±8.61、53.10±6.95)均明显增高(P均<0.05).ROS荧光计数与Ⅱ型线粒体计数间呈明显正相关(r值分别为0.93、0.81,P均<0.05).结论 摄入过量的氟导致大鼠大脑皮质神经细胞氧化应激水平升高,线粒体融合功能障碍,这些改变与染氟时间和剂量密切相关.线粒体异常改变的机制可能与慢性氟中毒引起的氧化应激水平升高有关.

Abstract：

Objective To investigate the changes of reactive oxygen species(ROS) level and mitochondria fission-fusion-balance in cortical neurons of rats with chronic fluorosis and reveal the correlation between these two factors. Methods One hundred and twenty rats were randomly divided into 3 groups(control group, low-dose fluorosis group, high-dose fluorosis group) and 40 rats were in each group according to body weight and the experiments were carried out for 3 months or 6 months. The rats were fed with different concentrations of fluoride (NaF) to establish fluorosis models. Controls were fed with tap water( < 0.5 mg/L), experimental animals in low- or high-dose group were fed with water containing NaF 10.0,50.0 mg/L, respectively. The level of ROS and the morphology in mitochondria fission-fusion balance in neurons of the cortex of rat brains prepared with cortical frozen sections were detected with ROS fluorescent probe and MitoTracker RED probe, respectively. Results Significant differences of the level of ROS and the numbers of abnormal mitochondria in morphology in the cortical neurons were found between 3 groups at the experiment period of 3 month and 6 month(F= 3.07,3.06,3.05,3.07, all P < 0.05). As compared with control group(10.43 ± 5.98,4.12 ± 3.86) at the experiment period of 3 month, the level of ROS and the numbers of abnormal mitochondria in morphology in the cortical neurons were obviously increased in high-dose fluorosis group(25.48 ± 6.09,20.47 ± 6.09, all P < 0.05), whereas no significant changes were found in low-dose fluorosis group(11.67 ± 3.49,6.68 ± 3.48, all P> 0.05). Furthermore, the increases in both ROS level and abnormal numbers of mitochondria were significant observed in the cortical neurons of low-dose fluorosis group (63.02 ± 8.15, 49.33 ± 8.61) and high-dose fluorosis group(65.60 ± 7.40,53.10 ± 6.95) as compared with the control group (25.26 ± 6.41,20.26 ± 6.41) at the experimental period of 6 month (all P < 0.05). The abnormal numbers of mitochondria correlated with ROS level(r = 0.93,0.81, all P < 0.05). Conclusions Taking excessive amount of fluoride results in high level of oxidative stress and impaired the balance of mitochondrial fission-fusion,which is dependent on the feeding times and doses of fluoride. The mechanism of the mitochondrial abnormalities might be associated with the high level of oxidative stress induced by chronic fluorosis.     

亚慢性氟中毒对大鼠骨组织诱导型一氧化氮合酶表达的影响

目的 动态观察亚慢性氟中毒大鼠骨组织中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达变化,分析亚慢性氟中毒骨组织中一氧化氮(NO)自由基损伤机制.方法 将雄性Wistar大鼠按体质量随机分成两组.氟化钠组每日饮用含氟150mg/L的水溶液,对照组饮用自来水,共饲养24周,每4周处死一批动物,测定大鼠血清及骨组织中的含氟量,Griess Reagent法检血清NO,RT-PCR法和免疫组化法检测骨组织中iNOSmRNA及蛋白表达.结果 氟化钠组血清NO波动较大,第8周时[(19.94±3.04)nmol/L]明显高于对照组[(9.11±1.21)nmol/L].差异有统计学意义(t=9.36,P＜0.01),而第20、24周时[(11.55±3.54)、(20.83±2.49)nmol/L]明显低于对照组[(31.13±3.93)、(33.10±7.37)nmol/L],两组比较差异均有统计学意义(t值分别为10.47、4.46,P＜0.01):第4、8、12、16、20、24周时氟化钠组[(1.87±0.11)、(1.87±0.78)、(1.90±0.29)、(1.93±0.67)、(1.88±0.38)、(1.84±0.03)]骨组织iNOS mRNA表达均明显高于对照组[(0.41±0.25)、(0.30±0.17)、(0.18±0.06)、(0.63±0.15)、(0.66±0.04)、(0.65±0.55)],两组比较差异均有统计学意义(t值分别为13.09、4.82、14.23、4.64、7.82、5.29.P＜0.01).iNOS蛋白主要表达在干骺端肥大区软骨细胞、关节软骨的深层软骨细胞、成骨细胞和韧带细胞中.结论 高剂量氟可以持续诱导iNOS表达,催化NO合成,通过局部调节成骨细胞和破骨细胞活性参与氟中毒骨转换过程.     

燃煤型氟中毒大鼠血清骨保护素的变化

目的观察燃煤型氟中毒骨病变早期血清骨保护素(OPG)的变化。方法以SD大鼠为实验对象,随机分6组(组内雌雄各半):对照、低氟、中氟加营养、中氟、高氟加营养、高氟组。各染毒组喂饲含不同比例的燃煤型氟中毒病区煤烘玉米的饲料复制燃煤型氟中毒动物模型。分两批以股动脉放血法处死动物,查看氟斑牙,测尿、骨、肾氟,骨密度(BMD),骨Ca、尿Ca,OPG。结果①建成氟中毒动物模型各染毒组均出现氟中毒,对照组正常。中毒严重程度随氟剂量增加而加重;氟剂量相同时,营养好中毒程度轻。②两批各染毒组大鼠血清OPG均升高(P<0.01),且随氟剂量升高而升高(P<0.05或0.01)。结论①血清OPG是反映燃煤型氟中毒骨病变的一个早期指标。②降低摄氟量及改善营养状况,可缓解氟中毒病情。     

高海拔饮茶型氟中毒大鼠血清钙磷水平及碱性磷酸酶活性观察

目的探讨高海拔地区饮茶型氟中毒的发病机制：方法动态观察高海拔地区饮茶型氟中毒大鼠血清碱性磷酸酶(ALP)活性、钙(Ca)、磷(P)水平。结果砖茶水组ALP活性呈逐渐下降趋势．但仍高于对照组；砖茶水组血清Ca在30d时低于对照组，以后逐渐回升接近对照组水平；砖茶水组血清P在30d时高于对照组，以后逐渐下降接近对照组水平。结论高海拔饮茶型氟中毒可能存在较为复杂的发病机制。     

水杨酸钠增强氧化应激介导耳蜗螺旋神经节神经元损伤作用的实验观察

目的 观察水杨酸钠(SS)作用大鼠耳蜗螺旋神经节神经元(SGN)后,SGN中氧化应激水平的变化。方法 将6只SD大鼠随机分为对照组和SS组,每组3只。通过耳蜗器官培养48 h后,用5 mM SS处理48 h,对照组不予处理,采用免疫荧光染色技术定位耳蜗器官中活性氧自由基(ROS)的主要生成位置。将15只SD大鼠随机分成5组,即对照组、SS组、SS+N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)组、阳性对照过氧化氢(H₂O₂)组、H₂O₂+NAC组,每组3只。通过急性分离SGN,原代培养48 h后分别用5 mM SS、5 mM SS联合100μM NAC、300μM H₂O₂、300μM H₂O₂联合100μM NAC处理48 h,对照组不予处理。采用荧光染色法检测并量化各组大鼠SGN中ROS荧光探针DCFH-DA的平均荧光强度;采用CCK8法检测SGN细胞存活率。结果 在耳蜗器官培养中,SS作用后,免疫荧光染色显示ROS荧光增...     

氧自由基与氟中毒

氟是机体必需的微量元素之一,对于人体健康有重要的意义.由于特定的环境因素,使得体内氟蓄积增多,引起以氟斑牙和氟骨症为主要表现的一种慢性全身性疾病,称为地方性氟中毒(简称地氟病).地氟病发病机制尚未完全阐明,许多研究表明,慢性氟中毒造成机体广泛性病理损伤的机制可能是氟蓄积诱导的自由基水平升高,抗氧化防御体系作用降低,出现自由基代谢紊乱,发生氧化应激,从而造成机体组织广泛性损伤[1].     

慢性氟中毒大鼠脑组织细胞外调节蛋白激酶表达及大鼠学习记忆能力的变化

目的 观察慢性氟中毒大鼠脑组织中分裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导系统细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)的表达与活性,及其与学习记忆能力改变之间的关系,从而进一步探讨氟中毒神经系统损害的发病机制.方法 72只SD大鼠按性别和体质量随机分为3组.每组24只.对照组:自由饮用自来水,含氟量低于0.5 mg/L;低剂量染氟组:饮水含氟量为5.0 mg/L;高剂量染氟组:饮水含氟量为50.0 mg/L.实验6个月后.取大鼠脑组织,用蛋白印迹方法检测细胞外ERK1/2的蛋白表达与活性;用逆转录-聚合酶链反应(RTPCR)方法测定ERK1/2的mRNA水平;用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力改变.结果 对照组、低、高剂量染氟组的ERK1/2蛋白水平分别为0.94±0.10、1.25±0.02、1.95±0.07,任意两组间比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);对照组、低、高剂量染氟组的phospho-ERK1/2蛋白水平分别为0.73±0.08、0.77±0.07、1.28±0.11,任意两组间比较,差异有统计学意义(P＜0.05);低、高剂量染氟组的ERK1/2活化率[(68.4±3.8)%、(64.1±3.2)%]低于对照组[(82.3±10.7)%],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);在第2、3、5、6天,低剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(46.0±8.0)、(24.0±2.7)、(8.9±5.3)、(7.4±4.1)s]长于对照组[(39.3±6.9)、(19.1±9.1)、(8.3±3.4)、(4.8±2.7)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期[(36.9±16.8)、(37.7±12.9)、(19.7±7.6)、(12.2±5.7)s]也长于对照组(P＜0.05),第3、5、6天,高剂量染氟组的大鼠逃避潜伏期长于低剂量染氟组(P＜0.05);低剂量组、高剂量染氟组的大鼠第1次穿越平台位置时间[(1.17±0.75),(4.18±1.10)s]长干对照组[(5.89±0.56)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),低、高剂量染氟组的大鼠在原平台所在象限逗留时间[(17.05±4.25)、(18.20±4.57)s]短于对照组[(25.37±5.65)s],组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05);大鼠脑组织中ERK1/2的活化率与空间探索实验第1次到达平台区域时间呈正相关(r=0.364,P＜0.05).与第6天定向航行实验找到平台时间呈正相关(r=0.497,P＜0.05).结论 慢性氟中毒导致大鼠脑组织中ERK1/2蛋白表达水平及活性改变,与慢性氟中毒大鼠学习记忆能力的降低有一定关系.