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目的:观察慢性氟中毒成年及子代大鼠大脑胆碱能毒蕈碱受体(Muscarinic acetylcholine receptors, mAChRs,简称M受体) mRNA和蛋白表达变化,氧化应激在慢性氟中毒大鼠脑损伤中的作用,探讨其在慢性氟中毒性脑损伤及学习记忆能力降低发生机制中的作用。方法:健康Sprague Dawley(SD)成年大鼠90只,体重100~200g,随机分为3组(每组30只,雌雄各半),包括对照组:自由饮用自来水,含氟量<0.5mg/L;染氟组:饮水中加入氟化钠,使含氟量为50mg/L;染氟-维生素E(Vitamin E, VE)拮抗组:饮水含氟量为50mg/L,同时按50mg VE/kg体重灌胃,1次/d,各组大鼠给予标准饲料,含氟量小于1mg/kg,试验期为10个月。选择每组成年大鼠所生仔鼠各50只,每组所生新生仔鼠由对应各组雌鼠母乳喂养,21日龄后各组饲养条件同成鼠,将仔鼠分为1、7、14、21及28日龄五个阶段。用Morris水迷宫方法检测各组大鼠及28日龄各组仔鼠行为学变化;观察大鼠氟斑牙发生情况;用氟离子选择电极法测定大鼠尿氟、骨氟含量;称取脑重;在光镜下观察大鼠大脑组织学形态学改变,尼氏染色观察大鼠脑组织神经细胞内尼氏小体形态学改变;用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)、蛋白印迹(Western blotting)及免疫组化方法分别检测各组大鼠脑组织M1、M3受体mRNA及蛋白表达水平情况;用生物化学方法检测大鼠血清、脑中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、超氧化物歧化酶(peroxidedismutase, SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)活性以及脑组织匀浆中氧自由基(OH-、H2O2、O2·-)水平。结果:染氟成年大鼠出现不同程度的氟斑牙,尿氟及骨氟含量高于对照组(P<0.05),脑重低于对照组(P<0.05);逃避潜伏期时间明显延长(P<0.01),目标探索次数减少(P<0.01),逗留平台象限时间明显缩短(P<0.01);光镜下皮质及海马各区神经细胞没有明显改变,神经细胞尼氏小体染色变浅,数量减少;脑组织M1、M3受体mRNA及蛋白表达水平均低于对照组(P<0.05);血清及脑组织SOD、GSH-Px活性降低(P<0.05),MDA含量升高(P<0.05),脑组织OH-、H2O2及O2·-水平明显升高(P<0.01)。28日龄染氟仔鼠学习记忆能力较对照组降低(P<0.05);染氟大鼠所生1、7、14、21及28日龄仔鼠脑组织M1、M3受体mRNA及蛋白表达水平均低于对照组(P<0.05)。经VE处理的慢性氟中毒大鼠和仔鼠上述毒性改变明显减弱。相关分析结果发现,随着大鼠学习记忆能力降低,M1、M3受体蛋白表达呈降低趋势,两两存在正相关关系(r=-0.918、-0.865、0.922、0.938,P<0.01;r=-0.755、-0.844、0.698、0.777, P<0.05或P<0.01)。结论:长期摄入过量氟引起成年及子代大鼠脑组织M受体mRNA及蛋白表达水平降低,慢性氟中毒大鼠血清及脑组织氧化应激水平升高,抗氧化能力降低,这些改变可能是氟中毒大鼠学习记忆能力降低的机制。抗氧化剂对慢性氟中毒脑组织损伤有一定抑制作用。