甲醛和苯联合染毒对小鼠神经系统毒性的研究

目的：近年来,随着社会发展和人民生活水平的提高,室内装修已成为新的时尚,由此引起的室内空气污染问题日趋严重。甲醛和苯是室内主要挥发性有机物,不仅污染水平高,而且生物毒性大,可能对暴露人群产生联合毒性效应。目前对甲醛和苯的单独毒性作用研究较多,但对于二者联合神经毒性的效应和机制研究较少。本研究旨在探讨甲醛和苯联合染毒对小鼠神经系统的毒性作用及机制,为综合评价甲醛和苯的安全性提供科学依据,为室内环境污染研究提供理论参考。 方法：选择健康清洁级昆明种纯系小鼠60只,体重18～22 g,随机分为10组,每组6只,雌雄各半,分别是对照组(清洁空气)(G0),低(1.0mg／m3)(G1)、中(3.0mg／m3)(G2)、高(5.0mg/m3)(G3)剂量甲醛组,低(500mg/m3)(G4)、中(1500mg/m3)(G5)、高(2500mg/m3)(G6)剂量苯组,低(0.5mg/m3甲醛+250mg/m3苯)(G7)、中(1.5mg/m3甲醛+750mg/m3苯)(G8)、高(2.5mg/m3甲醛+1250mg/m3苯)(G9)剂量联合组。采用50 L染毒柜(顶置风扇)进行静式吸入染毒,每天2h,连续染毒14d。染毒结束后,采用跳台实验和Morris水迷宫实验进行神经行为学测试；测试结束后取出脑组织,测定脑组织的SOD活力、MDA含量及DNA损伤情况。 结果：1、甲醛、苯单独及联合染毒可导致小鼠学习记忆能力下降：(1)跳台实验,中、高剂量甲醛组,苯组和联合各剂量组潜伏期短于对照组,犯错误次数多于对照组(P<0.05)；与单独染毒组比较,各剂量联合组潜伏期明显缩短(P<0.05)。(2) Morris水迷宫实验：在定位航行实验中,高剂量甲醛组,中、高剂量苯组和各剂量联合组小鼠逃避潜伏期长于对照组(P<0.05),与甲醛、苯单独组比较,中、高剂量联合组逃避潜伏期明显延长(P<0.05);在空间探索实验中,中、高剂量甲醛组,高剂量苯组及各剂量联合组在目标象限游泳时间所占的百分比小于对照组(P<0.05)；与单独染毒组比较,各剂量联合组在目标象限游泳时间所占的百分比显著减小(P<0.05)。2、甲醛、苯单独及联合染毒可导致小鼠脑组织SOD活力降低、MDA含量升高：甲醛和苯单独染毒中、高剂量组及联合各剂量组的SOD活力低于对照组(P<0.05)；各剂量甲醛组、高剂量苯组和联合各剂量组MDA含量高于对照组(P<0.05)。与甲醛、苯单独组比较,联合各剂量组SOD活力明显下降,MDA含量明显升高(P<0.05)。3、甲醛、苯单独及联合染毒可引起小鼠脑细胞DNA断裂作用和DNA-蛋白质交联作用(DNA-protein cross-Links, DPC):与对照组比较,甲醛和苯单独染毒低、中剂量组脑细胞彗星尾部DNA含量增高,尾距增大,中、高剂量组DPC系数升高(P<0.05),联合染毒各剂量组脑细胞彗星尾部DNA含量增高,尾距增大,DPC系数升高(P<0.05)。与甲醛、苯单独组比较,联合染毒各剂量组彗星尾部DNA含量增高,尾距增大,DPC系数明显升高(P<0.05)。 结论：甲醛和苯对小鼠具有神经毒性,能降低小鼠的学习记忆能力,引起脑组织脂质过氧化性损伤和脑细胞DNA损伤,低浓度时引起DNA断裂,较高浓度时可以引起明显的DNA-蛋白质交联作用。二者联合染毒对小鼠神经系统毒性可能具有一定的协同作用。脂质过氧化性损伤及DNA损伤可能是甲醛和苯引起小鼠神经系统损伤的重要机制。