岳 穎 蔡 蕤 喬 輝 付宗強 李付廣(鄭州市第七人民醫(yī)院，鄭州 450003)

氰戊菊酯是擬除蟲菊酯類的代表農(nóng)藥之一，屬于Ⅱ型擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，廣泛用于農(nóng)林害蟲和家畜疾病傳播媒介的防治，具有高效、低毒、廣譜、擊倒力強等特點，在世界范圍內(nèi)廣泛使用，然而無論以何種方式施用于農(nóng)作物，都會直接或間接地在農(nóng)作物表面和土壤中殘留，污染水體和土壤[1]。研究表明，氰戊菊酯具有神經(jīng)毒性，小鼠出生后早期接觸低劑量氰戊菊酯，會影響小鼠成年后的學(xué)習(xí)記憶能力[2]，但是對其急性中毒后對成年小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響鮮有人報道。本研究對小鼠進(jìn)行氰戊菊酯急性染毒，并對染毒后小鼠進(jìn)行Y型迷宮試驗，以探討氰戊菊酯對小鼠學(xué)習(xí)和記憶功能的影響，分析該農(nóng)藥對小鼠神經(jīng)系統(tǒng)的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 選擇昆明種6～8周小白鼠80只作為實驗對象，雌雄各半，分開飼養(yǎng)，體重18～22克，由濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供。先將小鼠隨機分為學(xué)習(xí)組和記憶組，每組40只，雌雄各半。將學(xué)習(xí)組隨機分為A、B、C 3個實驗組和1個對照組，將記憶組隨機分為D、E、F 3個實驗組和1個對照組，以上各組每組10只。所有小鼠在同一室內(nèi)環(huán)境下由專門管理人員進(jìn)行飼養(yǎng)，適應(yīng)7天后用于試驗。

1.2 儀器與方法

1.2.1 試驗儀器及試劑 Y型迷宮(MG-3型，江蘇張家港生物醫(yī)學(xué)儀器廠);氰戊菊酯，純度為20%(濟(jì)寧化學(xué)試驗廠提供)。

1.2.2 染毒劑量的確定 采用霍恩法測定小鼠經(jīng)口氰戊菊酯的LD50為135.9 mg/kg，以此為依據(jù)，分別取 LD50的 1/5(27.18 mg/kg)，1/10(13.59 mg/kg)、1/20(6.80 mg/kg)量作為高(A/D)、中(B/E)、低(C/F)染毒組的染毒劑量，學(xué)習(xí)組和記憶組各組染毒劑量相同[3]。

1.2.3 染毒方法與Y型迷宮訓(xùn)練時間 小鼠在實驗環(huán)境中適應(yīng)1周后，記憶組小鼠首先進(jìn)行Y型迷宮訓(xùn)練，然后同學(xué)習(xí)組小鼠一起按確定的染毒劑量進(jìn)行灌胃染毒，灌胃量定為每只0.1 ml，對照組用0.1 ml生理鹽水灌胃，灌胃時間為每天早9點左右，連續(xù)3天，最后全部小鼠進(jìn)行Y型迷宮實驗。

1.2.4 Y型迷宮試驗 Y迷宮由等長的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ臂和三者的交界區(qū)組成;箱底鋪設(shè)直徑0.2 cm，長14 cm，間距1 cm的電柵;臂的內(nèi)壁均貼有可導(dǎo)電的薄層銅片，頂端各裝一盞15 W的刺激信號燈;Y型迷宮的控制面板有電壓控制按鈕、延時控制按鈕和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、0四個琴鍵，當(dāng)分別按下Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ鍵時，相應(yīng)臂的信號燈亮，此時該臂不通電為安全區(qū)(紅燈區(qū))，另外無燈光的兩臂及交界區(qū)均通電而成為非安全區(qū)(電擊區(qū))，實驗開始時，讓小鼠在起步區(qū)(小鼠開始所在的臂)適應(yīng)1分鐘，然后按一定規(guī)律或隨機轉(zhuǎn)換琴鍵開關(guān)以變換安全區(qū)與電擊區(qū)的位置，觀察動物學(xué)會逃離電擊區(qū)而進(jìn)入安全區(qū)的反應(yīng)能力，開始訓(xùn)練時，小鼠受電擊逃離起步區(qū)后可能跑向非安全區(qū)，并在電擊作用下最終才跑至安全區(qū)，故會出現(xiàn)錯誤反應(yīng)，多次訓(xùn)練后，安全區(qū)燈亮，小鼠立即逃往安全區(qū)，每訓(xùn)練10次讓小鼠休息30秒，直到10次中有9次及以上的正確反應(yīng)時，代表該小鼠學(xué)會逃避點擊區(qū)，訓(xùn)練成功[4，5]。

2 結(jié)果

2.1 染毒后小鼠的一般情況 各組小鼠飲食正常;染毒組無明顯異常表現(xiàn);各組小鼠體重在各觀察時間點均無顯著性差異。

2.2 各染毒組Y型迷宮試驗結(jié)果 由表1可見，學(xué)習(xí)組小鼠染毒后進(jìn)行Y型迷宮試驗，與對照組比較，A組(高劑量組)、B組(中劑量組)的訓(xùn)練時間明顯延長，具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.01;P＜0.05);A組的訓(xùn)練次數(shù)明顯增多具有顯著性差異(P＜0.01);正確反應(yīng)率明顯降低(P＜0.01)，其他各組正確反應(yīng)率與A組比較明顯升高(P＜0.05)。

由表2可見，記憶組小鼠染毒前各組Y型迷宮訓(xùn)練時間無差異(P＞0.05)，染毒后再次進(jìn)行Y型迷宮試驗，與對照組相較，D組(高劑量組)的訓(xùn)練時間明顯延長(P＜0.01)正確反應(yīng)率明顯降低(P＜0.01);E組的正確反應(yīng)率明顯降低(P＜0.01);F組與D組比較正確反應(yīng)率明顯升高(P＜0.05)。

表1 學(xué)習(xí)組小鼠Y型迷宮試驗結(jié)果(±s)Tab.1 Results from Y-type maze test for mice in learning group(±s)

表1 學(xué)習(xí)組小鼠Y型迷宮試驗結(jié)果(±s)Tab.1 Results from Y-type maze test for mice in learning group(±s)

Note:Compared with the control group;1)P ＜0.05，2)P ＜0.01;Compared with A group，3)P ＜0.05.

Groups n Poisoning dose(mg/kg) Training time(min) Number of training Correct response rates(%)A 10 27.18 28.60±11.262) 54.00±9.662) 51.12±10.852)±8.96 B 10 13.59 24.10±8.311) 45.00±17.16 65.70±9.603)C 10 6.80 21.30±6.75 44.00±14.30 67.58±8.233)Control 10 0.00 12.40±5.45 36.00±12.65 73.32

表2 記憶組小鼠Y型迷宮試驗結(jié)果(±s)Tab.2 Results from Y-type maze test for mice in memory group(±s)

表2 記憶組小鼠Y型迷宮試驗結(jié)果(±s)Tab.2 Results from Y-type maze test for mice in memory group(±s)

Note:Compared with the control group，1)P ＜0.01;Compared with the D group，2)P ＜0.05.

Groups n Poisoning dose(mg/kg) Poisoining(min) Training time after poisoining(min) Correct response rates(%)D 10 27.18 12.50±5.33 14.00±7.501) 69.18±9.901).15 E 10 13.59 11.90±4.86 12.00±7.00 69.84±10.001)F 10 6.80 12.20±5.12 9.70±4.32 78.08±7.272)Control 10 0.00 12.30±6.21 6.90±2.42 84.00±6

3 討論

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是一類含有苯氧烷基的合成殺蟲劑，是在對天然除蟲菊酯化學(xué)結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的[6]，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)中是否含有α-氰基將你除蟲菊酯類農(nóng)藥分為兩型:Ⅰ型不含α-氰基，代表藥物為氯菊酯;Ⅱ型含有α-氰基，代表藥物是氰戊菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯等，氰戊菊酯作為Ⅱ型你除蟲菊酯類農(nóng)藥的代表藥物，應(yīng)用廣泛，世界各地頻繁檢出農(nóng)作物、土壤及水源中超標(biāo)的現(xiàn)象[7，8]。大量研究表明氰戊菊酯屬于為神經(jīng)毒物，無論急性還是慢性染毒均可引起神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，膽堿酯酶活性下降[9]，對機體免疫系統(tǒng)也有一定的損害[10]，另外還可引起再生障礙性貧血及心血管系統(tǒng)功能的改變[11]，中樞神經(jīng)系統(tǒng)對毒物的反應(yīng)敏感，在其他系統(tǒng)尚未出現(xiàn)功能損害的中毒早期，就可能出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能(如學(xué)習(xí)記憶功能)的紊亂，特別是血腦屏障發(fā)育不全的幼年動物，但有關(guān)氰戊菊酯對成年動物神經(jīng)行為學(xué)方面的報道很少。因此本實驗通過對成年小鼠氰戊菊酯染毒后的學(xué)習(xí)記憶能力的研究，來探討氰戊菊酯對成年動物神經(jīng)行為學(xué)方面的影響，可用以指導(dǎo)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中毒的早期的識別與防治。

Y-型迷宮試驗是動物神經(jīng)行為學(xué)方面研究常用的實驗方法，本研究Y-型迷宮試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)組和記憶組的高劑量組與對照組比較其訓(xùn)練時間延長、訓(xùn)練次數(shù)增多、正確反應(yīng)率下降，差異具有顯著性，對于中劑量組，學(xué)習(xí)組學(xué)習(xí)組小鼠的訓(xùn)練時間明顯延長，記憶組小鼠的正確反應(yīng)率顯著下降，而低劑量組小鼠各方面與對照組相比沒有明顯變化，表明較高劑量氰戊菊酯中毒可損害成年小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對于本實驗表現(xiàn)為小鼠學(xué)習(xí)和記憶功能的降低。

氰戊菊酯為擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，不抑制膽堿脂酶活性，能對大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生抑制性作用，對脊髓運動神經(jīng)元產(chǎn)生興奮性作用[12];有研究顯示，氰戊菊酯染毒可造成動物大腦血管內(nèi)皮活性物質(zhì)的改變，表現(xiàn)為內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ總體上呈顯著增高的趨勢，而NO呈顯著下降的趨勢，這種變化可能導(dǎo)致腦組織的缺血、缺氧，而缺血區(qū)升高的內(nèi)皮素等，可通過內(nèi)皮素受體使大量鈣離子內(nèi)流，造成組織細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載，最終導(dǎo)致組織細(xì)胞的損傷，從而加重腦組織的損傷，這可能是導(dǎo)致小鼠學(xué)習(xí)和記憶功能降低的原因[1]。至于氰戊菊酯導(dǎo)致小鼠學(xué)習(xí)和記憶功能降低的具體作用機制還有待進(jìn)一步研究。

1 萬恩廣，孔慶勝，林 立.氰戊菊酯對家兔體感誘發(fā)電位及腦組織血管內(nèi)皮物質(zhì)的影響[J].濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院報，2008;31(3):202-203.

2 張玉媛，王取南，王志剛 et al.出生后接觸氰戊菊酯對仔鼠神經(jīng)行為發(fā)育及學(xué)習(xí)記憶的影響[J].毒理學(xué)雜志，2008;4(2):88-91.

3 林 立，張春之，解雙燕 et al.丙溴磷及其混配農(nóng)藥對小鼠學(xué)習(xí)記憶功能的影響[J].中國行為醫(yī)學(xué)科學(xué)，2006;15(3):208-210.

4 王躍春，王子棟，孫黎明et al.動物學(xué)習(xí)記憶能力的Y型迷宮測試法(綜述)[J].暨南大學(xué)學(xué)報，2001;22(5):137-140.

5 王躍春，王子棟.大鼠Y型迷宮測試指標(biāo)正常值的測定[J].中國行為醫(yī)學(xué)科學(xué)，2003;12(3):333-335.

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8 將長征，戎江瑞，張立軍 et al.寧波市水產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留調(diào)查[J].衛(wèi)生研究，2007;36(6):692-693.

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11 談立峰，陳小岳，陳文英et al.職業(yè)性接觸氰戊菊酯農(nóng)藥對工人心血管及神經(jīng)系統(tǒng)的影響[J].職業(yè)與健康，2005;21(4):488-490.

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