全氟辛酸致小鼠脑脂质过氧化损伤的作用

王 力 李 谨 梁宜雪 杨 鹏 刘 辉

(蚌埠医学院预防医学系，安徽 蚌埠 233000)

全氟辛酸(PFOA) 是全氟化合物(PFCs)中的一种典型代表，由于其同时具备疏油、疏水且化学性质非常稳定等特性，被广泛应用于各个领域，与人们的生活密切相关，由此产生的健康风险也日益加大〔1～3〕。PFCs在代谢上表现出的惰性使人们一直认为该类化合物是无毒性的。近年来随着研究的不断深入，发现该类化合物具有广泛的毒性，引起了人们对该类化合物的生态毒理效应和对人类健康危害的高度重视〔4～7〕。本实验探讨不同剂量的PFOA致小鼠脑氧化损伤的作用。

1 材料与方法

1．1主要试剂与仪器 722s仪器型分光光度计(上海分析仪器厂)；FA2004型电子天平(上海越平科学仪器有限公司)；DY89-I型电动玻璃匀浆机(宁波新芝有限公司)；KDC-160HR型高速冷冻离心机(科大创新公司)。试剂 PFOA(分析纯，Sigma公司，美国)；超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、乙酰胆碱酯酶(AChE)及考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒(南京建成生物工程研究所)。

1．2实验动物 ICR 种小鼠，SPF级，6～8周龄，体质量20～23 g。购自安徽省实验动物中心，合格证号码为〔scxk (皖) 2011-002〕，于蚌埠医学院实验动物中心屏障系统饲养，光照周期为12∶12 h(昼∶夜)，温度控制为20～26℃，相对湿度为40%～60%，并具有独立通风循环系统，自由进食饮水。

1．3实验处理 常规饲养1 w后按单纯随机抽样方法分成四组，每组10 只；分别为正常对照组(蒸馏水)、低剂量组(1 mg·kg-1·d-1)、中剂量(5 mg·kg-1·d-1)和高剂量组(25 mg·kg-1·d-1)。每日上午9点，通过不锈钢灌胃针连续灌胃14 d，灌胃溶液体积为0.1 ml/10 g。每天称量1次， 14 d 后称量，颈椎脱臼处死，取出脑，用预冷生理盐水冲洗，分离周围组织，用滤纸吸干表面水分后用电子天平称量脑湿重，计算小鼠的脑比体重系数。随后在液氮中迅速冷冻后转入-80℃冰箱中保存。脑系数=脑质量(g)/体质量(g)× 100%。

1．4脑组织匀浆制备 取部分脑，称量，加4℃生理盐水制成10%的脑匀浆，于3 000 r/min离心10 min，取上清液，按试剂盒要求，检测小鼠脑组织匀浆MDA含量、SOD、GSH-Px、LDH、NO及AChE活性。

1．5统计学分析 用SPSS19.0软件进行单因素方差分析和q检验。

2 结 果

2．1PFOA对小鼠外观行为的影响 正常对照组小鼠在实验过程中未出现异常表现，PFOA 各剂量组小鼠则有异常现象。中、高剂量组小鼠从实验第3天，低剂量组小鼠从实验第8天开始，出现不同程度的行动迟缓，聚成一团，食欲不振，被毛疏松无光泽。

2．2PFOA对小鼠体质量及脑系数的影响 各剂量组小鼠灌胃3 d之内，体质量均有所增长，各组间差异无显著性(P>0.05) ，低、中剂量组小鼠第6天开始，高剂量组小鼠第3天开始体质量停止增长且有减轻的现象(P<0.01)；第8天开始，中剂量组小鼠体质量低于正常对照组，第3天开始高剂量组明显低于正常对照组，第4天时，高剂量组小鼠体质量明显低于低剂量组(P<0.01)，表现出随剂量增加，体质量增加逐渐减少，甚至出现体质量下降趋势。小鼠灌胃14 d后，高剂量组脑比体重系数明显高于正常对照组(P<0.01)；各染毒剂量组间无明显差异(P>0.05)。见表1。

2．3PFOA对小鼠脑组织中GSH-Px、T-SOD、LDH活性的影响 小鼠接触PFOA 14 d后，随PFOA剂量增加，脑组织中GSH-Px、T-SOD、LDH活性逐渐降低。低、中、高剂量组的脑组织GSH-Px活性均低于正常对照组(P<0.01)；而各染毒剂量组间无明显差异(P>0.05)。低、中、高剂量组的脑组织SOD活性明显低于正常对照组(P<0.01)。低、中、高剂量组的脑组织LDH活性明显低于正常对照组(P<0.01)；各染毒剂量组间无明显差异(P>0.05)。见表2。

表1 PFOA对ICR小鼠体重及脑系数的影响(n=10，±s)

表2 PFOA对小鼠脑组织中GSH-Px、T-SOD、LDH活性的影响(n=10，±s)

2．4PFOA对小鼠脑组织中MDA含量、NO含量、AChE活性的影响 小鼠接触PFOA 14 d 后，随PFOA剂量增加，脑组织中MDA含量 、NO含量、AChE活性逐渐升高。低、中、高剂量组脑组织MDA含量均明显高于对照组(P<0.01)，中、高剂量MDA含量均明显高于低剂量组(P<0.01)，高剂量组脑组织MDA 含量高于中剂量组(P<0.05)。低、中、高剂量组脑组织NO含量均明显高于对照组(P<0.01)，中、高剂量NO含量均明显高于低剂量组(P<0.05，P<0.01)，高剂量NO含量明显高于中剂量组(P<0.01)。高剂量组脑组织AChE的活性高于对照组(P<0.05)，而各染毒剂量组剂量组间无明显差异(P>0.05)。见表3。

表3 PFOA对小鼠脑组织中MDA 、NO、AChE活性的影响(n=10，±s)

3 讨 论

GSH-Px、SOD是细胞内主要的抗氧化物质，其活性的高低反映了机体抗氧化能力和清除自由基的能力；MDA是脂质过氧化物降解的主要产物，其含量高低间接反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度〔8,9〕。各剂量组小鼠脑匀浆中的GSH-Px、SOD的活力显著下降，MDA的含量显著升高，说明小鼠的脑受到了自由基的攻击程度比较严重，而且自身的抗氧化及清除自由基的能力下降。PFOA可诱发小鼠脑组织氧化应激，使自由基异常增多，可能是造成脑损伤的主要原因。LDH 广泛存在于人体各组织器官中，是机体能量代谢中的一种重要酶，与细胞的能量供应有关，一定程度上可作为脑细胞损伤的重要指标。各剂量组小鼠脑匀浆中的LDH的活力明显下降，进一步证明了小鼠的脑的能量代谢过程受到了损伤，进而引起了代谢紊乱，导致脑肿大及体重减轻等一系列症状。NO作为一种重要的细胞内第二信使，具有各种生理功能，主要可以抑制物质与能量代谢相关酶的活性〔10〕。实验中，各剂量组小鼠脑匀浆中的NO的含量显著升高，可能反映出大量的NO损伤了核酸、脂类等，影响物质与能量代谢是脑损伤的另一途径。现已公认，乙酰胆碱(Ach)是中枢胆碱能系统重要的神经递质，A-chE活性与Ach含量密切相关，A-chE是Ach的降解酶，测定脑组织中A-chE的活性，可判断脑内Ach含量的变化，A-chE活性的升高可以反映出Ach含量的降低，从而可能影响到学习与记忆〔11〕。综上所述，各剂量的PFOA可抑制小鼠体重增长，随着染毒时间增长，甚至出现了体重下降。同时，小鼠脑肿大，发生了如增生充血等变化，相关酶的指标也相应发生变化，尤其是A-chE活性的升高，可能会影响到学习与记忆，是一种综合毒性效应。

4 参考文献

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