硫酸软骨素对实验性慢性氟中毒脑损害大鼠的保护作用及机制研究

目的 观察细胞外调节蛋白激酶（Erk）1／2、磷酸化（phospho）-Erk1／2、基质金属蛋白酶（MMP）-2和MMP-9在实验性慢性氟中毒大鼠脑组织中的改变及硫酸软骨素的治疗作用与机制。方法 采用成组设计及细胞培养方法，将人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞分为对照组（正常培养液）、染氟组（氟离子：4.0 mmol／L）和硫酸软骨素处理组（氟离子：4.0 mmol／L、硫酸软骨素：0.4 g／L）。染氟24 h，电子显微镜观察SH-SY5Y细胞超微结构变化；染氟72 h，锥虫蓝染色观察细胞存活数量并计算细胞存活率。15只清洁级SD大鼠，按体质量（100 - 120 g）采用随机数字表法分为对照组（饮用自来水，含氟量 〈 0.5 mg／L）、染氟组（氟离子：10.0 mg／L）和硫酸软骨素处理组（氟离子：10.0 mg／L，染氟90 d后0.66 mg／kg硫酸软骨素连续腹腔注射5 d），每组5只，实验周期为95 d。采用Morris水迷宫方法检测大鼠行为学变化，蛋白质免疫印迹法检测脑组织中Erk1／2、phospho-Erk1／2、MMP-2和MMP-9的蛋白表达水平，免疫组织化学法检测大鼠脑组织海马CA2区phospho-Erk1／2、MMP-2、MMP-9的表达及分布。结果 细胞体外培养结果显示，电镜下硫酸软骨素处理组细胞内吞饮小泡较多，有线粒体及内质网肿胀但相对染氟组较少。硫酸软骨素处理组SH-SY5Y细胞存活率［（92 ± 23）%］和细胞数［（7.83 ± 1.38） × 10^6个／ml］明显高于染氟组［（55 ± 2）%、（2.19 ± 1.26） × 10^6个／ml，P均 〈 0.05］。动物实验结果显示，对照组与硫酸软骨素处理组大鼠趋向式搜索次数（2.20 ± 1.09、3.40 ± 1.34）高于染氟组（0.40 ± 0.54，P均 〈 0.05）。染氟组phospho-Erk1／2的蛋白表达（3.26 ± 0.88）较对照组和硫酸软骨素处理组升高（1.53 ± 0.28、2.36 ± 0.87，P均 〈 0.05）。免疫组织化学结果显示，硫酸软骨素处理组phospho-Erk1／2平均灰度值（220.20 ± 3.09）显著高于对照组和染氟组（100.00 ± 0.00、130.98 ± 1.27，P均 〈 0.05）；染氟组MMP-2平均灰度值（294.52 ± 5.18）显著高于对照组和硫酸软骨素处理组（100.00 ± 0.00、117.95 ± 1.55，P均 〈 0.05）；染氟组和硫酸软骨素处理组MMP-9平均灰度值（993.64 ± 3.66、1 167.30 ± 2.39）均显著高于对照组（100.00 ± 0.00， P均 〈 0.05）。结论 Erk1／2通路可能通过调节MMP-2和MMP-9表达维持细胞生存内环境稳定。硫酸软骨素对慢性氟中毒所致的神经损害具有一定的拮抗作用。