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本课题通过研究低水平铅暴露条件下铁对大鼠学习、记忆能力的影响以及血铅、脑铅的变化,探讨铁对改善血铅、脑铅以及脑组织中乙酰胆碱、多巴胺等神经递质代谢的影响作用。
研究方法:采用不同浓度的硫酸亚铁作为处理因素,饲喂低铁饲料,并严格控制环境中的铁、铅污染,以100mg/L含铅水灌胃方法建立低水平铅暴露大鼠的动物模型,设立对照组、模型组、铅+低铁组、铅+高铁组,利用Morris水迷宫、神经组化技术,观察不同浓度铁剂处理后大鼠的空间学习记忆能力、神经递质的变化。
研究结果:
1、以100mg/L含铅水灌胃,模型组大鼠的血铅平均值为1.27μmol/L,高于0.48μmol/L的美国国家疾病控制中心(CDC)修订的诊断指标,而对照组大鼠血铅控制在仪器可检测的范围内。
2、Morris水迷宫实验结果显示,大鼠空间定位航行实验结果,模型组潜伏期明显与其它三组有显著差异(P<0.05),铅+高铁组的潜伏期与铅+低铁组有显著差异(P<0.05);对照组、模型组的中环时间与铅+高铁组有显著差异(P<0.05);中环距离比较,模型组与铅+高铁组差异比较,有统计学意义(P<0.05);A区时间、B区时间比较,模型组与铅+高铁组之间差异有统计学意义(P<0.05);模型组的B区距离与对照组、铅+高铁比较,差异有统计学意义(P<0.05);总时间比较,对照组、模型组与铅+高铁组之间,差异比较,有统计学意义(P<0.05);平均速度,对照组与其他三组之间分别存在差异,有统计学意义(P<0.05);经过实平台次数,对照组与模型组、铅+低铁组、铅+高铁组三组之间分别存在差异,有统计学意义(P<0.05);其它各项指标,如,朝向角、总路程、总时间等,差异比较,无统计学意义。各组大鼠空间搜索实验结果,铅+高铁组大鼠能依靠空间线索、记忆找到平台,其运动轨迹多在原平台象限,为“8”字运动轨迹,很少运动到相邻象限,铅+低铁组大鼠在对侧象限轨迹增多,对照组大鼠运动轨迹较平均,而模型组则基本围绕池壁游泳,较少“8”字运动轨迹,其运动轨迹呈随机分布各象限中。
3、生化指标测定:铅+高铁组的血铅、脑铅与模型组比较有显著性差异(P<0.05);模型组小脑、皮层两部位多巴胺含量显著低于铅+高铁组(P<0.05);铅+低铁组和铅+高铁组两组大鼠的大脑皮层中的乙酰胆碱含量均显著高于模型组(P<0.05)。
研究结论:
1、用100mg/L含铅水,按10ml/kg·bw对初断乳大鼠灌胃可以建成低水平铅暴露大鼠脑损伤动物模型。
2、浓度为2.482g/L和4.964g/L的硫酸亚铁的摄入可以拮抗低水平铅暴露下铅对脑的损伤作用,后者拮抗效果比前者明显。
3、浓度为2.482g/L和4.964g/L的硫酸亚铁可以降低低水平铅暴露下大鼠的血铅、脑铅水平,考虑到微量元素铁在不同膳食中的构成及其体内的吸收率,应适当增加需要量并考虑不同铁剂的形式。