研究慢性氟中毒中枢神经系统损伤的机制,探讨硫酸软骨素的神经保护作用。
方法48只雌性SD大鼠,体重为90 ~ 120 g。按体重采用随机数字表法分为8组,每组6只,分别为对照组,自由饮用自来水;低、高剂量染氟组,自由饮用含氟量为10、50 mg/L的自来水;对照、低剂量染氟、高剂量染氟分别加生理盐水组,按要求饲养180 d后,用0.66 mg/kg生理盐水连续腹腔注射5 d(每天1次);低、高剂量染氟分别加硫酸软骨素组,按要求饲养180 d后,用0.66 mg/kg硫酸软骨素连续腹腔注射5 d(每天1次)。上述各组均饲以标准营养动物饲料,饲养周期为185 d,饲养结束后处死大鼠取脑组织。采用HE染色观察各组大鼠脑组织病理改变;免疫组织化学法(免疫组化)检测脑皮质中磷酸化细胞外信号调节蛋白激酶1/2(phospho-Erk1/2),谷氨酸受体1、2(GluR1、GluR2)表达水平;免疫印迹法(Western Blot)检测脑皮质中Erk1/2、phospho-Erk1/2、GluR1、GluR2蛋白水平。
结果各染氟组大鼠大脑皮质均可见神经元嗜酸性变化、丢失和层次排列不整齐,各染氟+硫酸软骨素组形态学改变均较各染氟组有明显改善。免疫组化结果显示,与对照组[(0.44 ± 0.09)%、(1.49 ± 0.05)%、(2.51 ± 0.54)%]比较,低、高剂量染氟组phospho-Erk1/2[(1.47 ± 0.09)%、(1.03 ± 0.05)%]、GluR2[(2.37 ± 0.06)%、(3.38 ± 0.12)%]表达水平升高,GluR1[(1.49 ± 0.02)%、(0.99 ± 0.19)%]表达水平降低(P均< 0.05)。Western Blot结果显示,与对照组(1.00 ± 0.12、1.76 ± 0.33)比较,低、高剂量染氟组Erk1/2(3.10 ± 0.76、1.99 ± 0.01)、phospho-Erk1/2(3.27 ± 0.25、2.67 ± 0.05)蛋白水平升高(P均< 0.05);与低剂量染氟组比较,低剂量染氟+硫酸软骨素组Erk1/2、phospho-Erk1/2蛋白水平(1.30 ± 0.31、2.20 ± 0.34)明显降低(P均< 0.05)。与对照组(1.86 ± 0.47、1.17 ± 0.27)比较,低、高剂量染氟组GluR1蛋白水平(1.09 ± 0.26、0.61 ±0.14)明显下降,GluR2蛋白水平(1.99 ± 0.42、3.38 ± 0.27)显著升高(P均< 0.05);与低、高剂量染氟组比较,低剂量染氟+硫酸软骨素、高剂量染氟+硫酸软骨素组GluR2蛋白水平(1.53 ± 0.41、2.65 ± 0.32)显著降低(P均< 0.05)。低、高剂量染氟组phospho-Erk1/2蛋白水平与GluR1蛋白水平呈负相关(r = -0.975、- 0.991,P均< 0.05),与GluR2蛋白水平呈正相关(r = 0.986、0.993,P均< 0.05)。
结论慢性氟中毒引起的中枢神经系统损伤可能与GluR1、GluR2激活Erk1/2信号通路有关,硫酸软骨素对这种损伤有一定的保护作用。