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前言众多研究表明，稀土元素（rare earth element，简称RE）类似于一般毒物，具有对生物体的刺激效应（hormesis效应，即低剂量时表现促进作用，高剂量时表现抑制作用，并介入生命体系的各个系统的效应）。由于稀土在我国农业、工业、畜牧业及医药等领域的广泛应用，特别是稀土微肥在农业上的大量推广，越来越多的稀土将进入环境，并不可避免地通过食物链进入人体，稀土进入环境及食物链后，对环境、生态及人的健康所造成的短期和远期影响如何，已成为人们普遍关心的问题。有文献报道，稀土的神经毒性与Al3+非常相似，有可能对哺乳动物大脑功能造成影响。稀土区自然人群因通过食物链长期摄入低剂量RE而导致儿童智商降低和成人中枢神经传导受阻，充分反映出RE在人群脑部有蓄积毒性。就健康者而言，若因通过多种渠道长期摄入低剂量RE而引起脑部蓄积，并诱发毒性效应，使神经受抑、智商降低，从而危及人群基本素质，则影响深远而严重。人们通过食物链而摄入低剂量RE并在脑部蓄积是“日积月累”、“潜移默化”的过程，它在靶器官组织中的蓄积不经检测无法了解，一旦诱发毒性效应则为时已晚，不像食盐，人们可由味觉予以辨别，可以通过减量（稀释）或增量予以调控。因此，对于稀土元素的长期、慢性的毒性更应引起我们的重视。海马是学习和记忆的关键脑区，是学习记忆的重要核团。哺乳动物神经系统发育与人类相似，影响脑发育和学习记忆的因素有很多，海马CA1区与学习记忆功能有密切关系。在脊椎动物的脑结构中，海马是获取和巩固信息有关回路的一个重要组成部分，特别是近事记忆，因此海马参与储存记忆的神经过程。CA1区是海马生理功能发挥最为重要的部位，对外来病理因素最为敏感，也是病理变化发生最早的部位。研究海马发育规律有助于揭示学习记忆等重要的生理过程，也有助于了解神经疾病的发生机制。研究表明，镧在发育期的毒性作用可能最为关键。因此，建立起相应的动物模型，观察从大鼠幼年期染镧对大鼠行为学、海马神经元细胞内Ca2+浓度、谷氨酸含量及海马细胞凋亡率的影响，对于全面了解镧的神经毒性具有重要的意义。本课题采用母鼠孕哺期染镧的方法，观察不同剂量镧暴露对仔鼠海马细胞内Ca2+浓度、Glu含量及海马细胞凋亡率的影响，探讨其所致中枢神经系统毒作用的机制，以明确不同剂量的镧对发育中的中枢神经系统的影响，为阐明镧的神经毒性机制提供理论依据和实验资料。为保护少年儿童的身心健康、全面评价稀土元素的安全性提供理论依据。动物分组及染毒Wistar大鼠雌性40只，体重260-280g，雄性40只，体重280-300g，由本校实验动物中心提供。驯化1w后按体重随机分为4组：对照组和低、中、高剂量组，每组20只。动物交配：雌雄大鼠以1：1同笼，次日晨于盘底及阴道检查阴栓，查出阴栓者，母体编号称重，另笼饲养。通过自由饮水方式对各组动物进行处理。对照组：饮用蒸馏水；低剂量组：饮用含0.25％的Lacl3蒸馏水溶液；中剂量组；饮用含0.5％Lacl3的蒸馏水溶液；高剂量组：饮用含1.0％Lacl3的蒸馏水溶液。每5d称重1次，连续染毒至仔鼠断乳。动物室温度18-23℃，相对湿度45-55％，染毒结束后进行各种指标测定。观察指标和测定方法1脑组织系数=脑重（g）／体重（100g）2行为学测定：跳台实验3细胞内Ca2+浓度测定：荧光分光光度计法4谷氨酸含量的测定：免疫组织化学法5细胞凋亡率的测定：流式细胞仪法6海马组织结构观察：光镜观察7海马超微结构观察：电镜观察实验结果1．各组大鼠体重与脑组织系数变化镧暴露组与对照组比较，体重无显著性差异。高剂量镧暴露组脑组织系数显著低于对照组（P＜0.05）。2．行为学改变镧暴露各组与对照组比较学习、记忆受到明显影响，潜伏期与对照组比较显著下降（P＜0.05），而错误次数与对照组比较显著增加（P＜0.05）。3．细胞内Ca2+浓度改变镧暴露各组海马神经元细胞内Ca2+浓度升高，并随着镧暴露浓度的增加，细胞内Ca2+浓度显著升高，与对照组比较有明显差异（P＜0.05）。4．谷氨酸免疫阳性细胞的改变镧暴露各组仔鼠大脑海马阳性面积比和积分光密度与对照组比较差异显著（P＜0.05），随着镧暴露浓度的增加，阳性面积比和积分光密度值显著增加，差异具有显著性（P＜0.05）。5．细胞凋亡率的变化各实验组海马细胞凋亡率显著高于对照组（P＜0.05），并且实验组细胞凋亡率随氯化镧染毒浓度的增加而显著增加；1.0％Lacl3组细胞凋亡率显著高于0.25％Lacl3组和0.5％Lacl3组。6．光镜观察对照组大鼠海马锥体细胞形态规则，细胞排列整齐，层次丰富，形态正常，胞核、胞质清晰；镧暴露组大鼠海马锥体细胞排列稀疏紊乱，细胞脱失明显，细胞核体积变小，深染，呈核固缩，或细胞核仅呈很淡的蓝色甚至蓝色消失，染色质深染，甚至出现凋亡细胞。7．电镜观察镧暴露组海马的神经元细胞胞质明显减少，线粒体肿胀，嵴大部分溶解，核固缩，常染色质明显减少，异染色质明显增加，核内呈空泡样改变，高剂量组海马神经元细胞胞质基本完全消失，整个神经元细胞只剩下裸核，神经微丝和微管排列不规则，互相交织成团。结论1、镧暴露组大鼠学习记忆能力下降。2、镧暴露使脑海马细胞内游离Ca2+浓度升高、Glu含量上升、海马细胞凋亡率增加。3、镧暴露导致脑海马的形超微结构发生病理性改变。