二苯乙烯苷对慢性氟中毒致脑损伤大鼠学习记忆能力、氧化应激的影响

吴晓玲　张贵锋　刘其礼　保泽庆

【摘要】 目的：探讨二苯乙烯苷对慢性氟中毒致脑损伤大鼠学习记忆能力、氧化应激的影响。方法：30只大鼠随机分为对照组、模型组、实验组，每组大鼠10只。对照组大鼠给予去离子水自由饮用；模型组、实验组大鼠给予100 mg/L NaF溶液自由饮用，连续饮用12周。实验组给予二苯乙烯苷60 mg/（kg·d）灌胃，对照组和模型组给予等剂量生理盐水。比较各组大鼠逃避潜伏期、游泳时间百分比、穿过原平台次数及血浆SOD和MDA含量变化。结果：与模型组比较，实验组大鼠逃避潜伏期缩短（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠游泳时间百分比增加（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠穿过原平台次数增加（P<0.05）；与模型组比较，实验组血浆SOD含量明显增加，MDA含量明显降低（P<0.05）。结论：二苯乙烯苷可明显改善慢性氟中毒致脑损伤大鼠学习记忆能力，通过降低MDA含量和提高SOD含量减轻脑损伤。

【关键词】 二苯乙烯苷； 慢性氟中毒； 脑损伤； 学习记忆能力； 氧化应激反应

Stilbene Glucoside on Chronic Fluorosis Induced Brain Learning and Memory in Rats，Oxidative Stress/WU Xiao-ling，ZHANG Gui-feng，LIU Qi-li，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（02）：021-024

【Abstract】 Objective：To investigate Stilbene Glucoside on chronic fluorosis rats with brain injury learning and memory ability of oxidative stress.Method：A total of 30 rats were randomly divided into the control group，model group and experimental group，10 rats in each group.The control group was given deionized water ad libitum，the model group and the experimental group were given 100 mg/L NaF solution free drink，continuous drinking for 12 weeks.The experimental group was given Stilbene Glycosides 60 mg/（kg·d） gavage，the control group and the model group received normal saline.The escape latency，the percentage of swimming time，through the platform of the original frequency and plasma SOD and MDA content changes of three groups were compared.Result：Compared with the model group，the escape latency of the experimental group was shorten（P<0.05）.Compared with the model group，the swimming time percentage of the experimental group was increased（P<0.05）.Compared with the model group，through the platform of the original frequency of the experimental group was increased（P<0.05）.Compared with the model group，plasma SOD of the experimental group was significantly increased，MDA decreased significantly（P<0.05）.Conclusion：Stilbene glycosides can significantly improve the chronic fluorosis induced brain learning and memory in rats，and by reducing the content of MDA and increasing SOD reduce brain damage.

【Key words】 Stilbene Glucoside； Chronic fluorosis； Brain damage； Learning and memory； Oxidative stress

First-authors address：Zhaoqing Medical College，Zhaoqing 526020，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.02.006

氟是維持人体正常生理活动所必需的一种微量元素，氟在动物脑组织中蓄积，致使脑内氧化应激反应，进一步导致脑组织的过氧化损伤[1-2]。氟主要通过抑制脑组织中多种酶的活性，抑制氨基酸、蛋白质以及核苷酸的代谢或合成，造成脑组织能量代谢、神经递质及离子通道紊乱和失调，最终影响脑组织的结构和生理功能[3-6]。二苯乙烯苷是中药何首乌的主要有效成分，具有降脂、抗氧化等作用。故而笔者本研究旨在分析二苯乙烯苷对慢性氟中毒致脑损伤大鼠学习记忆能力、氧化应激的影响，提供一定指导价值。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 实验材料 30只，SPF级健康Wista大鼠，体质量（180±20）g，雌雄各半，由北京维通利华公司提供，合格证号为SCXK（京）2007-0001，实验前常规饲养1周，室温23～25 ℃，相对湿度40%～70%。

1.2 主要仪器与试剂 主要仪器：7600型全自动生化分析仪（日本日立公司），精密电子天平（来自于北京赛多利斯天平有限公司），生物组织包埋机（常州市中威电子仪器有限公司），HAD-D202转轮式切片机（德国徕卡公司）。主要试剂：10%水合氯醛（购于北京鼎盛伟业生物科技公司），SOD试剂盒（购于上海拜力生物科技有限公司），MDA试剂盒（购于上海榕柏生物技术有限公司），二苯乙烯苷（购于上海士锋生物科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 实验分组及造模 将30只大鼠随机分为对照组、模型组、实验组，每组大鼠10只。对照组大鼠给予去离子水自由饮用；模型组、实验组大鼠给予100 mg/L NaF溶液自由饮用，连续饮用12周。实验组给予二苯乙烯苷60 mg/（kg·d）灌胃，对照组和模型组给予等剂量生理盐水。

1.3.2 血浆标本采集 大鼠给药12周后，采用10%水合氯醛根据3.5 mL/kg麻醉后，腹主动脉取血3 mL，将其放置于装有枸橼酸钠的管中摇匀，分离血浆，置于-20 ℃下保存待测。

1.3.3 水迷宫试验 水迷宫为高50 cm、直径120 cm的一个圆形水池，分为4個象限，控制水池中水温温度为20～23 ℃。将直径为12 cm的一个圆形平台于某一象限给予固定，平台面低于水面1 cm，将大鼠于试验前放入水中适应环境。

1.3.4 定位航行试验 该试验分别以四个象限的某一固定点为起点，平台为终点，然后面向池壁将大鼠放入水池中，对大鼠由起点游至终点的时间进行记录，即逃避潜伏期，试验允许最大逃避潜伏期为60 s，连续测试5 d，且均于固定时间进行每次试验，且保持试验环境不变。

1.3.5 空间探索试验 将平台撤去，于水池中任意一点将大鼠放入水中游泳，时间为120 s，并且对大鼠120 s内在原平台所处象限的游泳时间进行记录，同时对原平台象限游泳时间占总时间的百分比进行计算。

1.4 观察指标 （1）观察各组大鼠逃避潜伏期；（2）观察各组大鼠游泳时间百分比；（3）观察各组大鼠穿过原平台次数；（4）观察各组大鼠血浆SOD和MDA水平变化，取上述血浆标本测定，硫代巴比妥酸法测定MDA，采用放射免疫法测定SOD含量。

1.5 统计学处理 采用SPSS 19.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，多个样本均数方差分析及均数间两两比较行SNK-q检验，若方差不齐，则通过数据转换后使方差齐，再进行检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组大鼠逃避潜伏期、游泳时间百分比、穿过原平台次数比较 与对照组比较，模型组大鼠逃避潜伏期明显延长（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠逃避潜伏期缩短（P<0.05）。与对照组比较，模型组大鼠游泳时间百分比明显降低（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠游泳时间百分比增加（P<0.05）。与对照组比较，模型组大鼠穿过原平台次数明显减少（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠穿过原平台次数增加（P<0.05）。见表1。

2.2 各组大鼠血浆SOD和MDA水平比较 与对照组比较，模型组血浆SOD含量明显降低，MDA含量明显增加（P<0.05）；与模型组比较，实验组血浆SOD含量明显增加，MDA含量明显降低（P<0.05）。见表2。

3 讨论

低剂量氟是人体必需的一种微量元素，能够维持人体正常的生命活动，但机体长期摄入过量氟则会致使氟中毒，氟中毒是全身性疾病，能够造成机体各系统广泛的损伤，且会危害人体健康，目前流行病学调查显示世界范围有50个国家以上报道存在慢性地方性氟中毒[7-9]。二苯乙烯苷属多羟基芪类化合物，具有多种生理活性，包括降血脂、抗衰老以及抑制肿瘤等。二苯乙烯苷抗氧化及降血脂作用机制可能与几下几方面相关：（1）二苯乙烯苷可抑制TG和TC经肠道时的吸收；（2）二苯乙烯苷能够抑制血小板源生长因子诱导的小妞血管平滑肌细胞的增生；（3）二苯乙烯苷能够抑制5-脂氧化酶产物羟二十碳四烯酸、抑制血栓烷以及环氧化酶产物的作用；（4）二苯乙烯苷能够明显抑制血管细胞粘附分子-1的表达[10-11]。目前，临床上尚无有关二苯乙烯苷对慢性氟中毒致脑损伤研究。

学习记忆是脑的高级神经活动，其中海马是学习记忆的关键脑区，且是氟中毒的靶器官[12]。脑内信息传递的网络主要是由突触构成，突触的功能、形态等均会直接影响学习记忆氟可透过血-脑屏障在脑中徐蓄积，从而影响神经系统功能和神经系统结构，且会影响脑的许多生理功能，包括学习记忆能力和智力发育。动物实验研究结果显示，学习记忆行为损伤是慢性氟中毒或者亚慢性氟中毒造成脑损伤的主要表现之一，且慢性氟中毒对大鼠深吸痛兴奋性也具有一定影响，从而抑制率大鼠在新异环境中的自发活动，同时随着染毒时间的不断延长，这种影响也更为显著[13-15]。本研究结果表明，与模型组比较，实验组大鼠逃避潜伏期缩短（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠游泳时间百分比增加（P<0.05）；与模型组比较，实验组大鼠穿过原平台次数增加（P<0.05）。提示二苯乙烯苷明显改善大鼠学习记忆能力，但其具体作用还需后续研究进一步验证。

目前，氟对脑损伤肌注主要是氟通过自由基对脑组织的脂质过氧化损伤作用。机体摄入过量氟后，氟可干扰氧代谢，致使氧自由基生成增多，引起细胞损伤[16-17]。氟中毒时会增强大鼠脑组织中的氧化应激作用，且能够抑制谷胱甘肽过氧化物气化酶活性，此外大鼠脑组内脂质对过氧化中间产物MDA含量增加，SOD含量降低，而MDA可交联蛋白质与磷脂的氨基导致膜的脆性增加，从而致使神经细胞的损伤，进一步影响脑组织的正常生理功能[18-19]。SOD是重要的一种抗氧化剂，广泛存在于各类微生物、植物及动物中，能够通过催化氧自由基的自身氧化还原反应，从而有效清除自由基。此外，SOD活力水平高低与炎症、肿瘤、衰老、内分泌及免疫等疾病密切相关[20]。MDA是反应机体抗氧化潜能的一个重要参数，其水平高低能够直接地反应出机体细胞受损伤的程度[21]。因此，本研究探讨二苯乙烯苷对慢性氟中毒致脑损伤SOD和MDA影响具有重要研究意义。笔者本研究结构表明，与模型组比较，实验组血浆SOD含量明显增加（P<0.05），MDA含量明显降低（P<0.05）。提示二苯乙烯苷可通过低MDA含量和提高SOD含量减轻脑损伤，但其具体作用还需后续研究进一步验证。

综上所述，二苯乙烯苷可明显改善慢性氟中毒致脑损伤大鼠学习记忆能力，通过降低MDA含量和提高SOD含量减轻脑损伤。但本研究还存在一些不足之处，观察影响机制方面研究较少，故而还需在后续中做进一步深入基础研究，证实具体影响作用机制。

参考文献

[1] Oncu M，Gülle K，Karaoz E，et al.Biochemical and Histopathological Effects of Chronic Fluorosis on Lung Tissues of First Generation Rats[J].Biotechnology & Biotechnological Equipment，2014，18（2）：141-147.

[2]官志忠，高勤，桂传枝，等.慢性氟中毒脑损伤机制探讨[J].中华地方病学杂志，2011，30（3）：352-354.

[3] Dong Y，Wang Y，Wei N，et al.Expression of muscarinic acetylcholine receptors in the brain of rats with chronic fluorosis[J].Chinese Journal of Endemiology，2015，34（2）：84-88.

[4]董阳婷，官志忠.胆碱能毒蕈碱受体的功能及其在慢性氟中毒脑损伤中的作用[J].国外医学·医学地理分册，2014，13（2）：97-103.

[5] Lou D D，Guan Z Z，Pei J J.Alterations of apoptosis and expressions of Bax and Bcl-2 in the cerebral cortices of rats with chronic fluorosis[J].Fluoride，2014，47（3）：199-207.

[6] Fan B，Yu Y，Zhang Y.PI3K-Akt1 expression and its significance in liver tissues with chronic fluorosis[J].International Journal of Clinical & Experimental Pathology，2015，8（2）：1226-1236.

[7]彭鹏，熊国祚.二苯乙烯苷抑制血管内皮功能障碍研究进展[J].现代医药卫生，2014，19（2）：222-224.

[8] Wang Y，Dong Y，Wei N，et al.Influence of chronic fluorosis on expression of quinone oxidoreductase-1 and heme oxygenase-1 in rat brains[J].Chinese Journal of Endemiology，2015，34（4）：250-253.

[9] Dong Y，Wang Y，Wei N，et al.Expression of muscarinic acetylcholine receptors in the brain of rats with chronic fluorosis[J].Chinese Journal of Endemiology，2015，34（2）：84-88.

[10]赵兴裕.二苯乙烯苷对创伤性脑损伤模型小鼠的神经保护作用[J].中国药房，2016，27（13）：1804-1807.

[11]曾翼，赵诚，王霏，等.二苯乙烯苷对TGF-β1诱导新生大鼠心肌成纤维细胞增殖和胶原合成的影响及其机制[J].中国药科大学学报，2014，45（3）：362-367.

[12]邱志伟，刘艳洁，官志忠.细胞外信号调节蛋白激酶5在慢性氟中毒大鼠脑组织中的表达及其与大鼠记忆力改变的关系[J].中华地方病学杂志，2016，35（2）：94-98.

[13]邹艳萍，向晓雪，刘辉，等.慢性氟中毒对大鼠学习记忆能力影响及龙眼参多糖拮抗作用观察[J].中国地方病防治杂志，2015，30（6）：518-519.

[14]苏艳丽，刘明海，吴昌学，等.慢性氟中毒大鼠学习记忆损害与AKT激酶表达[J].贵阳医学院学报，2014，39（3）：294-297.

[15]董阳婷，王娅，魏娜，等.慢性氟中毒大鼠大脑胆碱能毒蕈碱受体的表達[J].中华地方病学杂志，2015，34（2）：84-88.

[16] Koakutsu T，Nomura R，Yamanouchi S，et al.Oxygen free radical and antioxidant status in necrotizing soft tissue infection of the lower extremity； a report of two cases with opposite outcomes[J].Upsala Journal of Medical Sciences，2012，118（1）：46-50.

[17] Saikia G，Dwivedi A K，Iyer P K.Development of solution，film and membrane based fluorescent sensor for the detection of fluoride anions from water[J].Anal Methods，2012，10（10）：3180-3186.

[18] Ronsein G E，Guidi D B，Benassi J C，et al.Cytoprotective effects of carvedilol against oxygen free radical generation in rat liver[J].Redox Report Communications in Free Radical Research，2013，10（3）：131-137.

[19] Ruan H L，Li Z，Guo K Q，et al.Change of oxygen free radical metabolism and free amino acids of patients with hyperthyroidism[J].Journal of Hainan Medical University，2016，22（8）：372-379.

[20] Gill R S，Lee T F，Liu J Q，et al.Cyclosporine Treatment Reduces Oxygen Free Radical Generation and Oxidative Stress in the Brain of Hypoxia-Reoxygenated Newborn Piglets[J].PLoS One，2012，7（7）：e40 471.

[21] Song Y，Ji B，Wang D S，et al.Effect of acupuncture at different time points on kidney function and oxygen free radical metabolism in rats with simulated weightlessness[J].Chinese Acupuncture & Moxibustion，2014，34（11）：19-24.

（收稿日期：2016-10-10） （本文编辑：程旭然）