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目的探討1,2-二氯乙烷（1,2-DCE)亞急性暴露對大鼠抑郁樣行為的影響及其可能單胺神經遞質的作用 機制。方法無特定病原體級雄性SD大鼠隨機分為對照組和低、中、高劑量組，每組10只，分別予0、20、40、

80 mg/kg體質量的1,2-DCE(以玉米油稀釋）灌胃染毒，每2天1次，連續染毒14次。染毒結束后，采用曠場實驗、

糖水偏愛實驗和強迫游泳實驗觀察大鼠行為學變化情況，采用液相色譜-電化學檢測法測定大鼠大腦前額皮 層、海馬、紋狀體中單胺類神經遞質5-羥色胺(5-HT)、去甲腎上腺素（NA)和多巴胺水平。結果與對照組比較，

中、高劑量組大鼠直立次數、中心區域活動時間和路程均減少（P <0.05),糖水偏愛度下降（P <0. 05),強迫游泳實 驗中不動時間延長（P<0. 05)。大鼠前額皮層、海馬、紋狀體內5-HT、NA和多巴胺水平均隨著1,2-DCE染毒劑量 的增加而下降（P <0.05),呈劑量-效應關系。高劑量組大鼠前額皮層、海馬、紋狀體內5-HT、NA和多巴胺水平均 低于對照組（P<0. 05)。結論1,2-DCE亞急性暴露可誘導大鼠抑郁樣行為，其機制可能與降低前額皮層、海馬、

紋狀體內單胺類神經遞質的水平相關。

關鍵詞：1,2-二氯乙烷；抑郁癥；單胺類神經遞質；5-羥色胺；去甲腎上腺素；多巴胺；行為學；大鼠

• 二氯乙院（1,2~dichloroethane, 1,2-DCE)是工 業上用途廣泛的有機溶劑，其屬高毒類神經性毒物； 在職業活動過程中短時間大量接觸1,24)CE可導致 職業性急性或亞急性1,2-)CE中毒，其主要靶器官是 中樞神經系統。行為功能改變是神經系統內在受 損的外部表現，神經損傷引起的行為學的改變可作為 反映神經毒性的評價指標。在中樞神經系統中，神經 遞質對突觸信息的傳遞起到興奮性或抑制性的作用， 主要包括單胺類遞質、氨基酸類遞質、膽堿類遞質和 神經肽等^[4_^5]。中樞神經系統內單胺神經遞質如5-羥 色胺（54iydroxytryptamine, 5-HT)、去甲腎上腺素 (norepinephrine, NA)和多巴胺的異常代謝可干擾神經 突觸內信息傳遞，進而使睡眠、情緒調控和學習記憶 等神經活動受到影響。本研究通過觀察1,2-)CE 亞急性暴露對大鼠抑郁樣行為的影響，并觀察大鼠大 腦前額皮層、海馬、紋狀體內5~HT、NA和多巴胺水平 變化情況,為探討1,24)CE的中樞神經系統毒作用機 制提供參考。

1材料和方法

1.1動物無特定病原體級雄性SD大鼠廣東省實 驗動物中心，實驗動物生產許可證號:SCXK(粵）2013- 00002] 40只,體質量180 ~220 g。大鼠飼養于廣東省 職業病防治院實驗動物屏障設施（無特定病原體級動 物房）內實驗動物使用許可證號：SYXK (粵）2014- 0048],自由進食和飲水。本研究經廣東省職業病防 治院實驗動物倫理委員會批準。

1.2儀器和試劑曠場實驗裝置、SuperMaze曠場試 驗視頻分析系統（XR-XZ301,上海欣軟信息科技有限公司）；強迫 游泳實驗裝置（為帶有高度標記的透明圓柱形游泳 桶,上海欣軟信息科技有限公司）；0. 22 pm濾膜（上 海安譜實驗科技有限公司）；Agilent RX~C18色譜柱 (250. 0 mm X 3.0 mm X5. 0 pm)、Agilent 1260 液 相色譜系統（美國Agilent公司）；CoulochemM電化學 檢測器（美國ESA公司）；Millipore超純水機（美國 Millipore 公司）。1,2~DCE (分析純，純度彡99. 50%, 廣州化學試劑廠）；玉米油（益海嘉里食品營銷有限公 司）；異氟烷（深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；高氯 酸(優級純），NA、-辛烷磺酸鈉、磷酸氫二鈉、乙二胺 四乙酸二鈉、三乙胺（均為色譜純度），5~HT、多巴胺（均 為分析純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；乙腈 (色譜純，美國賽默飛世爾科技公司）。蛋白沉淀液為 含濃度為0.100 mmol/L的高氯酸和體積分數為 0. 01%乙二胺四乙酸二鈉的水溶液。磷酸二氫鈉緩沖 溶液為含濃度分別為1. 700、25. 000、0. 025、0. 700 mmol/L的1-辛烷磺酸鈉、磷酸氫二鈉、乙二胺四乙酸 二鈉和三乙胺的水溶液,pH值為3. 0)。

1.3動物分組與染毒大鼠經檢疫并適應性飼養 1周后，采用隨機數表法分為對照組和低、中、高劑量 組，每組10只。本研究預實驗結果顯示，雄性SD大 鼠半數致死量為681 mg/kg體質量。參照本課題組前 期研究⁸ ,本研究設計1,2~DCE染毒劑量在低、中、高 劑量組分別為20、40和80 mg/kg體質量。實驗時，低、 中、高劑量組大鼠分別予質量濃度為20、40、80 g/L的 1,2~DCE溶液（以玉米油配制）灌胃，灌胃體積為 1 mL/kg體質量，對照組大鼠給予等體積玉米油灌胃； 隔曰灌胃1次，共染毒14次。實驗期間觀察大鼠活 動、飲水飲食等情況。染毒結束時,3組大鼠共攝入相 當于0. 411、0.822、1.645倍半數致死量的1,2-DCE。 于末次染毒24 h后進行行為學測試。

1.4行為學測試

1.4.1曠場實驗實驗在4個涂黑敞箱內進行，敞箱 底面等分成25個正方形。實驗在相對安靜的環境下 開始。將大鼠輕輕放入箱體中央，采集5 min內大鼠 在箱內的活動情況。中央和外周區域活動時間及路 程由Flyde-maze曠場試驗視頻分析系統記錄，直立次 數由未知實驗方案的研究人員記錄。

1.4.2糖水偏愛實驗實驗前進行大鼠糖水適應性 訓練:首先每籠放置2瓶糖水（質量分數為1.00%), 1 d后改為1瓶糖水和1瓶純水，連續放置24 h。大鼠 經適應性訓練后，禁食禁水1 d,開始糖水偏愛實驗。 實驗開始前稱量1瓶糖水和1瓶純水的質量后將其放 入籠內由大鼠隨意飲用；24 h后，分別稱量糖水和純水的剩余質量，計算消耗量,以分析大鼠的糖水偏愛度。 糖水偏愛度=糖水消耗量/總液體消耗量X100. 00%。 1.4.3強迫游泳實驗適應性訓練：實驗前1 d,將 約23 °C的水注入強迫游泳實驗裝置內，高度>30 cm; 將大鼠放入裝置，使其漂浮于水上，并使其下肢無法 觸及裝置底部以支撐其身體；當大鼠適應水溫和水環 境后,使其自由游泳6 min。24 h后，在相同的實驗條 件下,進行正式實驗，觀察時間為6 min,觀察期內大 鼠在桶內自由游泳。由未知實驗方案的研究人員記 錄大鼠2 ~6 min內的不動時間。以大鼠停止任何掙 扎,漂浮于水面不動或僅做一些支持漂浮在水面的輕 微肢體活動定義為不動狀態。

1.5腦組織樣品采集及處理于行為學測試結束 后，將大鼠放入麻醉裝置中給予異氟烷吸入,麻醉后 經腹主動脈采血，放血法處死。迅速取出全腦，于冰 上分離前額皮層、海馬和紋狀體等，置于凍存管，以液 氮迅速冷卻后，于-80 °C冰箱保存。檢測時,從冰箱 中取出凍存的組織樣品，稱質量后置于勻漿器中，按 1 g :5 mL比例加入預先冷凍4 C的蛋白沉淀液體，冰 浴下快速勻漿2 min。勻漿液于4 C、4 000 xg離心 30 min,取上清液用0.22 pm濾膜過濾后,待測。

1.6腦組織中單胺類神經遞質水平檢測參照文獻 9],采用液相色譜-電化學檢測法測定1.5制 備的大鼠海馬、前額皮層和紋狀體樣品中5~HT、NA和 多巴胺水平。色譜條件:流速1.0 mL/min;進樣體積 20 pL;流動相組成A相（磷酸二氫鈉緩沖溶液）：B相 (乙腈）=90 : 10 (V/V);柱溫35 C ;檢測電勢： Et = -150 V,E₂ =220 V。該方法的 5-HT、NA 和多巴 胺水平檢出限分別為1. 1、1. 0、1. 1 pg/L,加標回收 率分別為 88. 60% ~ 94. 60%、93. 50% ~ 95. 10%、 89. 90% ~95.50%。

1. 7統計學分析采用SPSS 23. 0軟件進行統計分 析。計量資料經正態性檢驗符合正態分布，以x ± s描 述；多組組間均數比較采用單因素方差分析，組間均 數兩兩比較方差齊時采用SNK檢驗，方差不齊時采用 Dennett T3法。采用一兀線性回歸分析1,2—)CE染 毒劑量與單胺神經遞質水平的劑量-效應關系；檢驗

水準a =0.05 (雙側）。

2結果

2.1基本情況對照組和低劑量組大鼠毛發光澤、 精神狀態、活動、飲水和攝食均正常；中劑量組和高劑 量大鼠分別于染毒第9天和第5天后可觀察到活動和 精神狀態異常持續至染毒結束，表現為精神萎靡、俯 臥、活動減少、弓背。染毒周期內各組大鼠均無死亡。 2.2行為學實驗結果與對照組比較，中、高劑量組 大鼠直立次數、中心區域活動時間及路程均減少，糖 水偏愛度下降，游泳中的不動時間延長，差異均有統 計學意義（P <0.05)。見表1。

2.3 1,2—)CE暴露對大鼠不同腦區中單胺類神經遞

質水平的影響4組大鼠前額皮層、海馬和紋狀體中 5~HT、NA和多巴胺水平分別比較，差異均有統計學意 義（P <0.01)。兩兩比較結果見表2。可見，高劑量 組大鼠3種腦區組織中5~HT、NA和多巴胺水平均低 于對照組,差異均有統計學意義（P <0.05)。分別以 前額皮層、海馬和紋狀體的3種單胺神經遞質水平 (y)和1,2~DCE染毒劑量（x)進行一元線性回歸分析， 結果顯示回歸方程均成立（P< 0.01)。隨著

• )CE染毒劑量的增加，前額皮層、海馬、紋狀體中 5~HT、NA和多巴胺水平均下降，均呈劑量-效應關 系。 見表 3。

表1 4組大鼠行為學指標比較結果 （x±s)

注：與對照組比較，P <0.05;與低劑量組比較,^bP <0. 05

表2 4組大鼠前額皮層、海馬、紋狀體中5~HT、NA和多巴胺水平比較（X御,ng/g)

注:與對照組比較,^aP<0.05;與低劑量組比較,^bP<0.05;與中劑量組比較,^cP<0.05

表3 1,24)CE染毒與前額皮層、海馬、紋狀體5~HT、NA和多巴胺水平的劑量-效應關系分析結果

注:FPi值和t、P2值分別為回歸方程檢驗和回歸系數檢驗的結果

3討論

機體受到環境中病毒、細菌和有毒有害化學物質 等因素影響后，在出現病理改變和臨床癥狀前通常會 出現行為功能障礙或其他指標異常；特定行為學的改 變能夠準確反映中樞神經系統的生理或病理狀態，可 作為神經毒性的前期指標^M。1,24)CE急性或亞急 性中毒主要臨床表現為中毒性腦病，腦水腫為主要病 理基礎^tt1-¹²。1,24)CE中毒患者可出現頭暈、情感淡 漠、譫妄、抽搐、記憶力下降、反應遲鈍、計算力下降等 臨床癥狀^M ;患者病情遷延，易反復或突然惡化，后遺 癥發生率及死亡率高對生命和健康影響極大。因 此，研究1,24)CE對神經行為的影響對闡明其神經毒 性具有重要意義。

本課題組前期的Morris水迷宮實驗結果顯示，以 劑量為100和350 mg/m³的1,24)CE靜式吸入連續染 毒28 d,可引起小鼠空間學習和記憶能力下降，且隨 著染毒劑量增加和時間延長，其毒性效應增強^M。楊 光謙等¹⁵的研究以劑量為1 200 mg/m³的1,2-)CE 靜式吸入染毒3 d,結果導致小鼠出現腦損傷，行為學 表現為抱爪現象。曠場實驗主要用于評價實驗動物 在新異環境（即開闊環境）中的自主行為、探究行為與 緊張度¹⁶。糖水偏愛實驗可反映大鼠欣快感^E7]。強 迫游泳實驗也被稱為絕望實驗,是經典的抑郁類行為 學實驗，主要測量動物的活躍性；其中的漂浮行為被 用作分析“絕望”的參數，因此也被認為是類似抑郁的 行為^M。本課題組前期以劑量為79 mg/kg體質量的

• )CE隔日灌胃染毒大鼠4周（與本研究的1,24)CE 染毒劑量與染毒時間相近），結果顯示，大鼠出現易激 惹、弓背、活動減少、精神萎靡等活動異常°⁸ ;與本研 究觀察到的中、高劑量組大鼠行為學改變_致。但該 研究觀察到，大鼠的大腦、小腦皮質與白質組織病理學 檢查均未見明顯結構性異常，亦未見出血、水腫與壞 死⁸ ;提示在該研究設計的1,24)CE染毒條件下，尚未 導致大鼠腦組織出現明顯的腦水腫病理改變。在此基 礎上，本研究結果顯示,與對照組比較，中、高劑量組大 鼠直立次數、中心區域活動時間和路程均減少（P < 0. 05),糖水偏愛度下降(P <0. 05),強迫游泳實驗中不 動時間延長（P<0.05);提示1,2-)CE亞急性染毒可 導致大鼠的自發活動能力和探索能力降低，快感缺 失，求生yu望下降，出現類似抑郁癥狀。

職業性有機溶劑接觸可對職業工人的心理健康 狀況產生不同程度的損害。有研究結果顯示，苯系物 職業接觸可引起女性工人在人際關系敏感、抑郁、焦 慮、敵對4個因子評分上明顯上升^E9];正已烷接觸工 人消極情緒（緊張-焦慮、抑郁-沮喪、憤怒-敵意、 疲憊-惰性、困惑-迷茫）得分升高，而心算平均準確 數、心算能力平均指數、聽數字廣度平均準確數、聽數 字廣度能力指數、曲線吻合平均準確數、曲線吻合平 均能力指數、目標追蹤平均準確數均下降^M ; 1,24)CE中毒性腦病患者的焦慮和抑郁評分值明顯升 高^M ;但機制尚不清楚。抑郁癥病因復雜，且受多種 環境、生理和心理性因素影響°²²。目前抑郁癥病因機 制主要研究包括：炎癥假說、氧化應激假說、神經營養 假說和神經遞質假說等^^-25 ;其中以單胺神經遞質 假說為久遠成熟，該機制認為腦內單胺類神經遞質 如5~HT、NA、多巴胺等的缺乏或代謝異常是導致抑郁 癥的主要因素^^6-28。抑郁癥患者腦的結構和功能 改變主要存在于前額皮層、海馬和紋狀體等^29];而精 神活動的異常與中樞神經系統突觸內的單胺類遞質 5~HT、NA和多巴胺代謝水平失衡密切相關°⁹。本研 究發現，隨著1,2~DCE染毒劑量增加，大鼠紋狀體、海 馬和前額皮層中5~HT、NA和多巴胺均呈下降趨勢 (P<0.05);其中，高劑量組大鼠3個腦區中5~HT、NA 和多巴胺水平均低于對照組（P < 0. 05);提示

• )CE誘導大鼠抑郁樣行為可能與單胺類神經遞質 水平的下降密切相關。

綜上所述，1，2—)CE亞急性暴露可誘導大鼠出現 抑郁樣行為，其機制可能與降低前額皮層、海馬和紋 狀體內單胺類神經遞質的水平變化有關。但該機制 研究只是對神經遞質改變的初步探討，具體哪些相關 信號通路(蛋白和RNA)參與了該過程尚需進一步深 入研究。