亞砷酸鈉中毒對大鼠海馬組織神經(jīng)元及腎功能的影響研究

秦文娟，管東方，邢國強，史紅娟，呂海龍，姜玉峰*

亞砷酸鈉中毒對大鼠海馬組織神經(jīng)元及腎功能的影響研究

秦文娟1，管東方1，邢國強2，史紅娟3，呂海龍2，姜玉峰1*

目的觀察亞砷酸鈉(NaAsO2)中毒對成年SD大鼠海馬組織CA3區(qū)的神經(jīng)元及腎臟形態(tài)學的影響。方法于2016年2—6月，48只12周齡雄性SPF級SD大鼠隨機分為對照組及低、中、高染毒組，每組各12只。將NaAsO2用蒸餾水分別配制成5、10、20 mg/kg溶液分別供低、中、高染毒組大鼠自由飲用，對照組可自由飲用蒸餾水。建造染砷模型12周后，取4組大鼠腦組織海馬部分和腎組織，HE染色光鏡觀察海馬組織神經(jīng)元與腎臟形態(tài)學改變；同時測定海馬組織與腎組織中超氧化物歧化酶(SOD)活力、還原型谷胱甘肽(GSH)及丙二醛(MDA)含量。結(jié)果不同劑量染毒組海馬組織神經(jīng)元與對照組比較，神經(jīng)元胞體形態(tài)欠規(guī)則，排列稀疏且數(shù)量減少，鏡下可見大量脫落及壞死的神經(jīng)元。不同劑量染毒組的腎組織較對照組出現(xiàn)病理性改變，例如變性、壞死、組織出現(xiàn)水腫及炎性細胞浸潤等。4組大鼠海馬組織及腎組織SOD活力、GSH和MDA含量比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其中低、中、高染毒組海馬組織及腎組織SOD活力、GSH含量均低于對照組，MDA含量均高于對照組；中、高染毒組海馬組織及腎組織SOD活力、GSH含量均低于低染毒組，MDA含量均高于低染毒組；高染毒組海馬組織及腎組織SOD活力、GSH含量均低于中染毒組，MDA含量均高于中染毒組(P<0.05)。結(jié)論NaAsO2中毒可使大鼠海馬組織神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)及腎組織結(jié)構(gòu)損傷，同時提示氧化應(yīng)激可能參與NaAsO2致大鼠海馬組織及腎組織的毒性作用。

砷中毒；CA3區(qū)，海馬；腎功能；氧化應(yīng)激

秦文娟，管東方，邢國強，等.亞砷酸鈉中毒對大鼠海馬組織神經(jīng)元及腎功能的影響研究[J].中國全科醫(yī)學，2017，20(26)：3246-3250.[www.chinagp.net]

QIN W J,GUAN D F,XING G Q,et al.Impact of NaAsO2poisoning on rat hippocampal neurons and the kidney function[J].Chinese General Practice,2017，20(26)：3246-3250.

地殼中的砷主要以化合物的形式存在，且自然分布不均勻。在中國、印度、法國、巴西等世界范圍內(nèi)的許多國家均出現(xiàn)過砷中毒的病例，主要原因是飲用水中砷含量過高[1]。由于人類慢性砷中毒的發(fā)生可以通過多種途徑攝入砷化合物引起，目前砷中毒已經(jīng)成為嚴重的公共衛(wèi)生疾病[2]。人體攝入砷后可對機體的多種器官(尤其是皮膚、神經(jīng)、腦、肝臟、腎臟)累及損害。砷中毒主要表現(xiàn)為神經(jīng)癥狀和局部皮膚變化，并能影響某些基因的表達，從而導致機體功能障礙及紊亂[3]，最終砷中毒可能發(fā)展為皮膚癌、肝癌、腎癌等多種內(nèi)臟腫瘤性疾病[4]。研究表明，過量的砷可以通過血-腦脊液屏障進入中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)引起神經(jīng)損傷，主要表現(xiàn)為認知缺陷及周圍神經(jīng)損傷而產(chǎn)生的周圍神經(jīng)病變，并影響神經(jīng)信號傳導通路的表達與功能[4-5]。德國著名神經(jīng)生物學家BARDE發(fā)現(xiàn)了分布在大腦皮質(zhì)以及海馬組織等部位的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子，該因子對機體學習和記憶具有促進作用[6]，然而砷暴露卻可能引起學習記憶方面的障礙[7]。在機體臟器方面，腎臟是砷及其代謝產(chǎn)物排泄的主要器官，目前已有相關(guān)報道關(guān)于砷代謝對腎臟及其他臟器損傷方面的研究[8-9]。本實驗通過建立大鼠染毒模型，觀察亞砷酸鈉(NaAsO2)中毒對SD大鼠海馬組織神經(jīng)元及腎臟形態(tài)學結(jié)構(gòu)的影響及氧化應(yīng)激的作用，為砷中毒致神經(jīng)系統(tǒng)損害及臟器損傷機制研究提供相關(guān)科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 于2016年2—6月，選用48只12周齡雄性SPF級SD大鼠(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院動物實驗中心提供),體質(zhì)量為(200±20)g，隨機分為對照組及低、中、高染毒組，每組各12只。將NaAsO2用蒸餾水分別配制成5、10、20 mg/kg溶液分別供低、中、高染毒組大鼠自由飲用，對照組可自由飲用蒸餾水。4組大鼠均自由進食普通飼料。飼養(yǎng)環(huán)境需模擬自然晝夜條件，溫度控制在(21±2)℃，濕度要求40%～60%。持續(xù)染毒大鼠12周。

1.2 實驗儀器 NaAsO2(Sigma公司)，超低溫4 ℃離心機(Thermo公司)，倒置相差顯微鏡(Olympus)，全自動Bio-rad酶標儀(Bio-rad公司)，超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、還原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)試劑盒(南京建成生物工程研究所)。

1.3 取材及標本制備 大鼠連續(xù)染毒期滿12周后，每組大鼠中隨機取6只，10%水合氯醛溶液腹腔注射麻醉后，用4%多聚甲醛溶液經(jīng)心臟再灌注進行固定。開顱取腦，于冰上迅速分離海馬組織和大腦皮質(zhì)組織，并快速用預(yù)冷0.9%氯化鈉溶液沖洗組織3次，在1.5 ml EP管中加入適量4%多聚甲醛溶液，進一步固定，取海馬組織，經(jīng)組織脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后，切片機進行冠狀位切片，厚度5 μm，固定切片后進行HE染色，倒置相差顯微鏡觀察海馬組織CA3區(qū)神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)。大鼠脫頸處死后，快速分離腎組織并用4%多聚甲醛溶液固定，經(jīng)脫水、透明、石蠟包埋后,進行連續(xù)冠狀位切片，切片厚度 5 μm，固定切片后進行HE染色，倒置相差顯微鏡觀察大鼠腎組織形態(tài)結(jié)構(gòu)。

1.4 海馬組織及腎組織中SOD活力和GSH、MDA含量測定 4組各剩余6只大鼠，脫頸處死后，于冰上速取海馬組織和腎組織，加入到預(yù)冷的0.9%氯化鈉溶液中，使用眼科剪盡快剪碎海馬組織塊和腎組織塊，并在超聲機超聲制成10%組織勻漿液，4 ℃條件下，以1 000 r/min離心10 min，離心半徑8 cm，取上清液待用。按照試劑說明書檢測海馬組織和腎組織中SOD活力和GSH、MDA含量。實驗重復(fù)3次，取平均值。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 染毒期間，各組大鼠均未出現(xiàn)死亡等情況。對照組與低染毒組大鼠的毛發(fā)、空間活動以及精神狀態(tài)等均無異常；中、高染毒組大鼠有明顯的毛發(fā)色澤變暗及脫毛現(xiàn)象，表現(xiàn)為毛發(fā)稀疏，空間活動能力減弱。染毒后期高染毒組存在部分大鼠進食減少，空間活動遲緩，脫毛更嚴重。

2.2 光鏡下海馬組織CA3區(qū)神經(jīng)元形態(tài)變化 對照組海馬組織CA3區(qū)神經(jīng)元多層密集整齊排列，胞體形態(tài)規(guī)整，胞質(zhì)豐富，胞體與胞質(zhì)界限清晰可見；低染毒組海馬組織神經(jīng)元較對照組數(shù)量及層數(shù)減少，排列不規(guī)律，可見部分細胞形態(tài)欠規(guī)則；中、高染毒組海馬組織神經(jīng)元層數(shù)銳減，排列稀疏，胞體形態(tài)不規(guī)則，部分細胞壞死脫落較明顯(見圖1，本文彩圖詳見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章)。

注：A為對照組，B為低染毒組，C為中染毒組，D為高染毒組

圖1 4組大鼠大腦海馬組織神經(jīng)元形態(tài)變化(HE染色，×100)

Figure1 Morphology changes in hippocampal neurons stained by HE in four groups

2.3 大鼠腎組織形態(tài)學變化 對照組可見腎小球與腎小囊結(jié)構(gòu)完整，上皮細胞排列規(guī)整，細胞之間界限清晰，核居正中；腎間質(zhì)未見出血、水腫及炎性細胞浸潤，結(jié)構(gòu)正常。低染毒組可見腎上皮細胞出現(xiàn)水腫，毛細血管出現(xiàn)中度擴張，間質(zhì)可見出血伴炎性細胞浸潤。中、高染毒組腎上皮細胞明顯水腫，腎小球毛細血管中、重度擴張出血，腎間質(zhì)出血伴明顯炎性細胞浸潤(見圖2)。

2.4 4組大鼠海馬組織SOD活力、GSH和MDA含量比較 4組大鼠海馬組織SOD活力、GSH和MDA含量比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其中低、中、高染毒組海馬組織SOD活力、GSH含量均低于對照組，MDA含量均高于對照組；中、高染毒組海馬組織SOD活力、GSH含量均低于低染毒組，MDA含量均高于低染毒組；高染毒組海馬組織SOD活力、GSH含量均低于中染毒組，MDA含量高于中染毒組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表1)。

2.5 4組大鼠腎組織SOD活力、GSH和MDA含量比較 4組大鼠腎組織SOD活力、GSH和MDA含量比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；其中低、中、高染毒組腎組織SOD活力、GSH含量均低于對照組，MDA含量均高于對照組；中、高染毒組腎組織SOD活力、GSH含量均低于低染毒組，MDA含量均高于低染毒組；高染毒組腎組織SOD活力、GSH含量均低于中染毒組，MDA含量高于中染毒組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表2)。

注：A為對照組，B為低染毒組，C為中染毒組，D為高染毒組

圖2 4組大鼠腎臟病理變化(HE染色，×200)

Figure2 Pathology changes in renal tissues stained by HE in four groups

Table1 Comparison of activity of SOD,concentrations of GSH and MDA in hippocampal neurons tissue among four groups

組別例數(shù)SODGSHMDA對照組6193±69 20±0 301 81±0 12低染毒組6143±7a6 77±0 25a3 87±0 25a中染毒組6116±6ab4 27±0 30ab4 98±0 23ab高染毒組674±5abc2 73±0 15abc6 77±0 27abcF值200 248359 058251 275P值<0 05<0 05<0 05

注：與對照組比較，aP<0.05；與低染毒組比較，bP<0.05；與中染毒組比較，cP<0.05；SOD=超氧化物歧化酶，GSH=還原型谷胱甘肽，MDA=丙二醛

Table2 Comparison of activity of SOD,concentrations of GSH and MDA in renal tissue among four groups

組別例數(shù)SODGSHMDA對照組6147±109 47±0 550 91±0 12低染毒組690±6a6 00±0 46a2 46±0 16a中染毒組650±6ab3 13±0 25ab3 46±0 22ab高染毒組629±4abc0 39±0 06abc4 81±0 21abcF值168 199284 002251 009P值<0 05<0 05<0 05

注：與對照組比較，aP<0.05；與低染毒組比較，bP<0.05；與中染毒組比較，cP<0.05

3 討論

目前砷中毒研究領(lǐng)域中慢性砷中毒的預(yù)防和治療是較為嚴重且受衛(wèi)生組織密切關(guān)注的問題。砷中毒不僅導致神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能障礙，還會出現(xiàn)頭暈、失眠、聽力受損、焦慮、手足麻木以及記憶減退等一系列神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[10]。目前研究表明，砷對于大腦的神經(jīng)毒性損傷作用的可能機制是由于神經(jīng)元的死亡，實驗發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的死亡形式包括壞死和凋亡，而機體一些相關(guān)組織器官的壞死和凋亡同樣也可以由砷引起[11]。對于機體而言，學習、記憶等高級神經(jīng)纖維活動的關(guān)鍵腦區(qū)是大腦海馬組織與大腦皮質(zhì)區(qū)域。本研究結(jié)果顯示，不同劑量染毒組大鼠海馬組織SOD活力、GSH含量均低于對照組，表明砷可能透過血-腦脊液屏障，在機體腦組織中具有一定程度蓄積，伴隨著染砷劑量增加，MDA含量明顯高于對照組，與相關(guān)文獻報道[12]一致。

大量試驗研究表明，地方性砷中毒已經(jīng)成為對人類危害極大的公共衛(wèi)生疾病，可導致全身多種器官包括腎臟及其他臟器的損害[8-9]。腎臟近端小管部分的上皮細胞最易受外界有害物質(zhì)的影響而發(fā)生變化。本實驗HE染色結(jié)果顯示：低、中、高染毒組大鼠腎上皮細胞發(fā)生變性、炎性細胞浸潤，部分可見間質(zhì)水腫以及出血等病理情況。與孫貴范[13]、楊運旗等[14]的研究結(jié)果報道一致。

首先，砷可以對腦組織抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生影響，可能是砷中毒對機體大腦海馬組織神經(jīng)元的損害作用機制之一。而神經(jīng)組織在抗氧化系統(tǒng)失去平衡時氧自由基主要產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，引起細胞損害，例如細胞缺血缺氧以及中毒等[15]。其次，有實驗研究證實，砷可以通過誘導抗氧化酶活性缺陷，升高大腦組織神經(jīng)元中脂質(zhì)過氧化物水平，使MDA生成增加。而細胞內(nèi)有害的過氧化物代謝產(chǎn)物反而能夠被SOD清除，從而保護細胞不受脂質(zhì)過氧化的損傷，證明組織細胞的抗氧化系統(tǒng)功能可以由SOD的活性間接反映。再者，能夠使SOD等抗氧化酶在大腦皮質(zhì)、紋狀體、海馬等部位降低的原因除GSH含量降低以及MDA含量增加，還包括腦中存在的自由基遞質(zhì)產(chǎn)生退化變性的因素[16]。其中SOD抗氧化損傷的機制可能是：砷誘導的氧自由基生成增加同時又與SOD結(jié)合；過多的氧自由基不僅造成過氧化物增加，也造成SOD和GSH減少[17-18]。馬栓柱等[19]研究表明，隨著NaAsO2染砷劑量的增加，大腦組織SOD活力隨之減低。同時徐群清等[20]發(fā)現(xiàn)，砷中毒后大腦SOD、GSH水平明顯低于陰性對照組，而MDA水平明顯高于陰性對照組，本研究結(jié)果與之一致，均呈現(xiàn)劑量依賴性。

HE染色在臨床病理診斷以及臨床疾病治療過程中不可或缺[21]。從大鼠HE染色切片觀察，隨著NaAsO2染砷劑量增加，導致機體大腦、腎臟損害的影響隨著染砷劑量的增加而增強。

NaAsO2被大鼠攝入體內(nèi)，對機體中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒性的作用機制主要為：直接損傷作用同時影響機體的抗氧化系統(tǒng)功能，砷毒性改變了大腦內(nèi)神經(jīng)化學遞質(zhì)傳遞及細胞凋亡方式，同時使腎臟砷毒性損傷增加，腎臟上皮細胞發(fā)生病變，臟器組織功能結(jié)構(gòu)產(chǎn)生障礙和紊亂。嚴重影響大鼠體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的平衡，使SOD活力、GSH含量下降，MDA含量升高，使機體抗氧化能力減弱?？梢娧趸瘧?yīng)激可能是NaAsO2致大鼠海馬組織神經(jīng)元及腎毒性作用的機制之一，并同時為砷中毒發(fā)病機制的相關(guān)研究提供了切實的實驗依據(jù)。

作者貢獻：秦文娟、呂海龍、姜玉峰進行文章的構(gòu)思與設(shè)計；秦文娟、管東方、邢國強、史紅娟、呂海龍、姜玉峰進行研究的實施與可行性分析；秦文娟、管東方、邢國強、史紅娟進行數(shù)據(jù)收集；秦文娟進行數(shù)據(jù)整理、撰寫論文；秦文娟、邢國強、史紅娟進行統(tǒng)計學處理；秦文娟、呂海龍、姜玉峰進行結(jié)果的分析與解釋、論文的修訂；呂海龍、姜玉峰負責文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負責，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。

[1]李玉飛,康朝勝,臧貴勇，等.NSE在慢性砷中毒大鼠海馬CA3區(qū)的表達[J].神經(jīng)解剖學雜志,2010,26(1):93-97. LI Y F,KANG C S,ZANG G Y,et al.NSE expression of hippocampal CA3 area in rats following chronic arsenic poisoning exposure[J].Chinese Journal of Neuroanatomy,2010,26(1):93-97.

[2]王艷萍,姬林松,樊宏偉,等.針刺治療對地方性氟、砷中毒患者肝功能、免疫功能的影響[J].遼寧中醫(yī)雜志,2016,59(8):1728-1730. WANG Y P,JI L S,FAN H W,et al.Acupuncture treatment of liver function in patients with endemic fluorine,arsenic poisoning,the influence of immune function[J].Liaoning Journal of Traditional Chinese Medicine,2016,59(8):1728-1730.

[3]曾丹,羅鵬,丁鍇,等.亞砷酸鈉致大鼠肝功能損傷和肝纖維化形成及其機制探討[J].環(huán)境與健康雜志,2015,32(10):859-862,941.DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2015.10.004. ZENG D,LUO P,DING K,et al.Liver function damage and mechanism of fibrosis induced by sodium arsenite in rats[J].Journal of Environmental and Health,2015,32(10):859-862,941.DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2015.10.004.

[4]蘇菁,李明艷,蔣守芳,等.氟、砷染毒對大鼠腦組織CREB mRNA及蛋白表達的影響[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學,2013,30(9):707-709. SU J,LI M Y,JIANG S F,et al.Effects of individual and combined exposure to fluoride and arsenic on expression of CREB mRNA and protein in rat brain[J].Journal of Environmental & Occupational Medicine,2013,30(9):707-709.

[5]陳志勇,王玲,潘振偉,等.三氧化二砷對海馬神經(jīng)元細胞內(nèi)鈣離子濃度的影響[J].哈爾濱醫(yī)科大學學報,2007,41(1):16-18.DOI:10.3969/j.issn.1000-1905.2007.01.006. CHEN Z Y,WANG L,PAN Z W,et al.Effects of arsenic trioxide on cytosolic calcium in cultured hippocampal neurons[J].Journal of Harbin Medical University,2007,41(1):16-18.DOI:10.3969/j.issn.1000-1905.2007.01.006.

[6]LU Y,CHRISTIAN K,LU B.BDNF:a key regulator for protein synthesis-dependent LTP and long-term memory?[J].Neurobiol Learn Mem,2008,89(3):312-323.DOI:10.1016/j.nlm.2007.08.018.

[7]BARCO A,BRAMBILLA R,ROSENBLUM K.Neurobiology of learning and memory.editorial[J].Neurobiol Learn Mem,2015,124:1-2.DOI:10.1016/j.nlm.2015.08.001.

[8]洪峰.無機砷的腎臟損傷作用研究進展[J].國外醫(yī)學(衛(wèi)生學分冊),2002,29(1):27-30. HONG F.Research progress of inorganic arsenic in kidney damage[J].Foreign Medical Sciences(Section Hygiene),2002,29(1):27-30.

[9]李遠慧,朱筑霞,李娜,等.慢性砷中毒對腎小球細胞凋亡形態(tài)學影響[J].中國公共衛(wèi)生,2008,24(9):1149-1150.DOI:10.3321/j.issn:1001-0580.2008.09.049. LI Y H,ZHU Z X,LI N,et al.Effect of chronic arsenic poisoning on configuration and apoprosis of renal glomerulus cells[J].Chinese Journal of Public Health,2008,24(9):1149-1150.DOI:10.3321/j.issn:1001-0580.2008.09.049.

[10]李玉飛,康朝勝,藏貴勇,等.慢性砷中毒對大鼠海馬CA3超微結(jié)構(gòu)的影響[J].環(huán)境與健康雜志,2008,25(6):517-519,565.DOI:10.3969/j.issn.1001-5914.2008.06.014. LI Y F,KANG C S,ZANG G Y,et al.Effect of chronic arsenism on ultra-structure of rats′ hippocampus CA3[J].Journal of Environmental and Health,2008,25(6):517-519,565.DOI:10.3969/j.issn.1001-5914.2008.06.014.

[11]畢偉東,王成艷,靳立巾,等.不同劑量砷對大鼠大腦皮層乙酰膽堿脂酶活性的影響[J].微量元素與健康研究,2002,19(4):12-13,29.DOI:10.3969/j.issn.1005-5320.2002.04.004. BI W D,WANG C Y,JIN L J,et al.Effect of difference dose arsenite on AChE of cerebral cortex in rat[J].Studies of Trace Elements and Health,2002,19(4):12-13,29.DOI:10.3969/j.issn.1005-5320.2002.04.004.

[12]周秀,張愛民,張桂芬,等.肝纖維化四項對各型肝病檢測的臨床價值[J].放射免疫學雜志,2008,21(5):424-425.DOI:10.3969/j.issn.1008-9810.2008.05.027. ZHOU X,ZHANG A M,ZHANG G F,et al.Clinical value of hepatic fibrosis four items for various liver disease detection[J].Journal of Radioimmunology,2008,21(5):424-425.DOI:10.3969/j.issn.1008-9810.2008.05.027.

[13]孫貴范.砷對小鼠腎臟毒性機理的探討[J].中國地方病學雜志,1998,17(5):10-12. SUN G F.Arsenic in mice kidney toxicity mechanism study[J].Chinese Journal of Endemiology,1998,17(5):10-12.

[14]楊運旗,孫蘭英,黃曉欣,等.慢性燃煤砷污染所致腎損害的臨床病理觀察[J].中國地方病學雜志,2003,22(4):72-73.DOI:10.3760/cma.j.issn.1000-4955.2003.04.025. YANG Y Q,SUN L Y,HUANG X X,et al.The clinically pathologic investigation of renal function impairment by aresnism caused by coal-burning pollution[J].Chinese Journal of Endemiology,2003,22(4):72-73.DOI:10.3760/cma.j.issn.1000-4955.2003.04.025.

[15]XU W,CHI L,ROW B W,et al.Increased oxidative stress is associated with chronic intermittent hypoxia-mediated brain cortical neuronal cell apoptosis in a mouse model of sleep apnea[J].Neuroscience,2004,126(2):313-323.DOI:10.1016/j.neuroscience.2004.03.055.

[16]BHADAURIA S,FLORA S J.Response of arsenic-induced oxidative stress,DNA damage,and metal imbalance to combined administration of DMSA and monoisoamyl-DMSA during chronic arsenic poisoning in rats[J].Cell Biol Toxicol,2007,23(2):91-104.DOI:10.1007/s10565-006-0135-8.

[17]LII C K,LIN A H,LEE S L,et al.Oxidative modifications of proteins by sodium arsenite in human umbilical vein endothelial cells[J].Environ Toxicol,2011,26(5):459-471.DOI:10.1002/tox.20572.

[18]MITTAL M,FLORA S J.Effects of individual and combined exposure to sodium arsenite and sodium fluoride on tissue oxidative stress,arsenic and fluoride levels in male mice[J].Chem Biol Interact,2006,162(2):128-139.DOI:10.1016/j.cbi.2006.05.018.

[19]馬栓柱,許秀舉,羅綏蘭,等.染砷大鼠尿砷和血清超氧化物歧化酶的變化[J].中國地方病學雜志,2006,25(6):720. MA S Z,XU X J,LUO S L,et al.Changes of urine arsenic and serum superoxide dismutase in arsenic exposed rats[J].Chinese Journal of Endemiology,2006,25(6):720.

[20]徐群清,梁峰,莫少澤,等.砷中毒對小鼠腦細胞內(nèi)鈣離子濃度影響的研究[J].微量元素與健康研究,2006,23(4):8-9,12. XU Q Q,LIANG F,MO S Z,et al.Effect of arseniasis in intracellular free Ca2+concentration in isolated mouse brain cell[J].Studies of Trace Elements and Health,2006,23(4):8-9,12.

[21]XI S,JIN Y,LV X,et al.Distribution and speciation of arsenic by transplacental and early life exposure to inorganic arsenic in offspring rats[J].Biol Trace Elem Res,2010,134(1):84-97.DOI:10.1007/s12011-009-8455-1.

(本文編輯：賈萌萌)

ImpactofNaAsO2PoisoningonRatHippocampalNeuronsandtheKidneyFunction

QIN Wen-juan1，GUAN Dong-fang1，XING Guo-qiang2，SHI Hong-juan3，LYU Hai-long2，JIANG Yu-feng1*

1.Department of Human Anatomy and Histoembryology,Shihezi University School of Medicine,Shihezi 832002,China 2.Department of Hepatobiliary Surgery,the First Affiliated Hospital of the Medical College,Shihezi University,Shihezi 832002,China 3.School of Medicine,Quzhou College of Technology,Quzhou 324000,China

*Corresponding author:JIANG Yu-feng,Professor,Main research in cell signal and conduction;E-mail：yufengjiang03@126.com

ObjectiveTo observe the changes in histology and morphology of hippocampal CA3 region neurons and renal tissues in adult SD rats after NaAsO2poisoning.MethodsThis study was conducted from February to June in 2016.Forty-eight male SD rats(SPF grade) aged 12 weeks were randomly assigned to the normal control group,low-,medium-and high-dose NaAsO2infected groups with 12 in each,respectively treated by freely drinking of distilled water,5,10,20 mg/kg NaAsO2solution for an intervention of 12 weeks.All the rats were sacrificed and the hippocampal and kidney tissues were taken at the end of intervention.Light microscope was used to observe the morphology changes in hippocampal and renal tissues stained by HE.The activity of superoxide dismutase(SOD) and concentrations of reduced glutathione(GSH) and malondialdehyde(MDA) in these tissues were determined.ResultsThe observation showed that,compared with the control group,in hippocampal region of the NaAsO2infected groups,the nerve cells were irregular with decreased number and enlarged interspaces,moreover,a large number of exfoliated and necrotic nerve cells could be seen;pathological changes were found in the renal tissues,including degeneration,necrosis,edema and inflammatory cell infiltration.The activity of SOD and concentrations of GSH and MDA in hippocampal and renal tissues differed significantly among the four groups(P<0.05),specifically,the NaAsO2infected groups had lower activity of SOD and concentration of GSH but higher concentration of MDA in hippocampal and renal tissues than the control group did;the medium-and high-dose NaAsO2infected groups had lower activity of SOD and concentration of GSH but higher concentration of MDA in hippocampal and renal tissues than the low-dose NaAsO2infected group did;the high-dose NaAsO2infected group had lower activity of SOD and concentration of GSH but higher concentration of MDA in hippocampal and renal tissues than the medium-dose NaAsO2infected group did(P<0.05).ConclusionNaAsO2poisoning can cause rat hippocampal neurons morphology and renal tissue structure damage,and oxidative stress may be involved in the process.

Arsenic poisoning;CA3 region,hippocampal;Kidney function;Oxidative stress

國家自然科學基金資助項目(81360410)

R 595.2

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.04.y01

2017-02-15；

2017-03-20)

1.832002新疆石河子市，石河子大學醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學教研室

2.832002新疆石河子市，石河子大學第一附屬醫(yī)院肝膽外科

3.324000浙江省衢州市，衢州職業(yè)技術(shù)學院醫(yī)學院

*通信作者：姜玉峰，教授，主要從事細胞信號與傳導研究；E-mail:yufengjiang03@126.com