生姜對(duì)染鉛大白鼠海馬組織一氧化氮含量及學(xué)習(xí)記憶的影響

康照昌 李玉榮 敖明章

(湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，湖北 孝感 432000)

低水平鉛暴露對(duì)兒童認(rèn)知功能、神經(jīng)行為、學(xué)習(xí)能力和體格發(fā)育均可產(chǎn)生一定的影響，尤以智能發(fā)育最為敏感〔1〕。研究發(fā)現(xiàn)生姜具有促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶和延緩衰老等作用〔2，3〕，本文探討生姜對(duì)鉛所致學(xué)習(xí)記憶損害的拮抗作用。

1 材料與方法

1.1動(dòng)物及試劑 雄性SD大白鼠50只，平均體質(zhì)量(200±10)g，購自湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物合格證號(hào)：SYXK(鄂)2003-0007；生姜經(jīng)華中科技大學(xué)鑒定；醋酸鉛由上海化學(xué)試劑四廠生產(chǎn)；一氧化氮(NO)試制盒和蛋白質(zhì)試劑盒均購自南京建成生物工程技術(shù)研究所。

1.2動(dòng)物分組與處理 選用雄性SD大白鼠隨機(jī)分成5組，每組10只；分別為空白對(duì)照組(蒸餾水)、高鉛對(duì)照組(高鉛+水)、高鉛生姜組(高鉛+生姜)、低鉛對(duì)照組(低鉛+水)、低鉛生姜組(低鉛+生姜)。生姜按每天4 g/kg灌胃；鉛每天按高劑量0.2 g/kg、低劑量0.1 g/kg灌胃。

1.3游泳試驗(yàn)(水中尋找平臺(tái)試驗(yàn)) 參照Morris水進(jìn)宮試驗(yàn)設(shè)計(jì)：將大白鼠放到平臺(tái)上適應(yīng)5 min，然后背對(duì)平臺(tái)從其余各象限沿缸壁慢慢放入水中，大白鼠在水中游泳探索尋找平臺(tái)，待其到達(dá)平臺(tái)后休息10 s，再次放入水中；記錄5 min內(nèi)找到平臺(tái)的次數(shù)。

1.4大白鼠海馬組織病理切片和NO測(cè)定 大白鼠斷頭處死冰上迅速分離海馬組織，各組留取1只做病理切片，其余制成10%的組織勻漿，按試劑盒的要求測(cè)定NO。海馬組織固定24 h，送病理，蘇木素-伊紅(HE)染色，切片，顯微鏡觀察。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS12.0軟件行方差分析。

2 結(jié) 果

2.1游泳試驗(yàn) 鉛可顯著降低大白鼠5 min內(nèi)到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)，高鉛對(duì)照組和低鉛對(duì)照組較空白對(duì)照組顯著減少(P<0.01)；高鉛對(duì)照組與低鉛對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。生姜可顯著增加染鉛大白鼠到達(dá)平臺(tái)的次數(shù)，當(dāng)染鉛時(shí)間相同時(shí)，高鉛生姜組與高鉛對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，低鉛生姜組與低鉛對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見表1。不同染鉛時(shí)間的結(jié)果隨著染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，高鉛對(duì)照組和低鉛對(duì)照組大白鼠到達(dá)平臺(tái)次數(shù)顯著減少，相鄰月份差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.2各組海馬組織NO含量測(cè)定 鉛可顯著降低大白鼠海馬組織NO的含量，無論高鉛對(duì)照組〔(0.777±0.029)μmol/L〕還是低鉛對(duì)照組〔(0.803±0.021)μmol/L〕較空白對(duì)照組〔(0.948±0.013)μmol/L〕顯著減少(P<0.01)；高鉛對(duì)照組與低鉛對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。生姜能顯著提高染鉛大白鼠海馬組織NO的含量，高鉛生姜組〔(0.832±0.012)μmol/L〕與低鉛對(duì)照組〔(0.899±0.017)μmol/L〕比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；低鉛生姜組與低鉛對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.3海馬組織病理學(xué)檢查 空白對(duì)照組可見細(xì)胞形態(tài)正常，細(xì)胞核、核仁清楚，軸突圓滑。高鉛對(duì)照組和低鉛對(duì)照組大白鼠海馬組織顯著萎縮，CA1和CA3區(qū)細(xì)胞變性、壞死，或呈條形、菱形、三角形、橢圓形或不規(guī)則均一塊狀物，細(xì)胞核及核仁消失，軸突斷裂、溶解。高鉛生姜組、低鉛生姜組海馬組織萎縮較輕，細(xì)胞圓形腫脹，細(xì)胞核、核仁清楚，軸突粗糙模糊、無斷裂溶解，見圖1。

表1 生姜對(duì)染鉛大白鼠到達(dá)平臺(tái)次數(shù)的影響次)

與空白對(duì)照組比較：1)P<0.01；與高鉛對(duì)照組比較：2)P<0.01；與低鉛對(duì)照組比較：3)P<0.01；與同組前一時(shí)間點(diǎn)比較：4)P<0.01

3 討 論

鉛可破壞海馬結(jié)構(gòu)和功能，直接損害學(xué)習(xí)記憶，生長(zhǎng)發(fā)育期受到鉛的毒害，可引起空間學(xué)習(xí)障礙〔4〕。只要血鉛水平≥100 μg/L，不管有無臨床癥狀、體征，都可以確診為兒童鉛中毒。世界衛(wèi)生組織1994年報(bào)告，兒童血鉛水平每增加100 μg/L，IQ值平均降低1～3分〔5〕。鉛中毒會(huì)導(dǎo)致智力下降，尤其是兒童會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙，高鉛兒童的IQ值平均比低鉛兒童低4～6分〔6〕。研究顯示，高鉛組兒童總智商，特別是語言智商及其他試驗(yàn)的注意力、聽覺言語功能損傷、反應(yīng)時(shí)間和課堂表現(xiàn)等方面均明顯低于低鉛組兒童〔6〕，提示高濃度鉛所導(dǎo)致的智力發(fā)育障礙。鉛能通過抑制NO的合成，而影響學(xué)習(xí)記憶〔7〕。NO在學(xué)習(xí)記憶過程中是重要的信使，對(duì)海馬長(zhǎng)時(shí)程突觸傳遞增強(qiáng)效應(yīng)(LTP)的形成和維持起關(guān)鍵作用。Ingram等〔8〕對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠腹腔注射給予N′-硝基-L-精氨酸(L-NNA)來抑制一氧化氮合酶(NOS)生成NO，30 min后可見其學(xué)習(xí)行為的損害，此次實(shí)驗(yàn)的差錯(cuò)率與L-NNA有劑量依賴性關(guān)系。這說明NO對(duì)維持正常的學(xué)習(xí)記憶是必需的〔9〕。鉛濃度達(dá)到一定量時(shí)，NOS和LTP可完全被抑制，進(jìn)而損害學(xué)習(xí)記憶，這是鉛引起兒童認(rèn)知功能和神經(jīng)行為缺陷的重要原因。既往研究顯示，生姜可通過改善腦血流分布，增加腦細(xì)胞的興奮性〔2〕。生姜能維持抗氧化酶系的活性，顯著降低大鼠的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)〔3〕，明顯改善大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，說明生姜能清除自由基、保護(hù)細(xì)胞組織免受損傷，從而促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶和延緩衰老。本文表明，生姜對(duì)鉛所致海馬組織NO降低的拮抗作用，可能也是其拮抗鉛損害學(xué)習(xí)記憶的神經(jīng)化學(xué)機(jī)制之一。

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