目的探讨1,2-二氯乙烷（1,2-DCE)亚急性暴露对大鼠抑郁样行为的影响及其可能单胺神经递质的作用 机制。方法无特定病原体级雄性SD大鼠随机分为对照组和低、中、高剂量组，每组10只，分别予0、20、40、

80 mg/kg体质量的1,2-DCE(以玉米油稀释）灌胃染毒，每2天1次，连续染毒14次。染毒结束后，采用旷场实验、

糖水偏爱实验和强迫游泳实验观察大鼠行为学变化情况，采用液相色谱-电化学检测法测定大鼠大脑前额皮 层、海马、纹状体中单胺类神经递质5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素（NA)和多巴胺水平。结果与对照组比较，

中、高剂量组大鼠直立次数、中心区域活动时间和路程均减少（P <0.05),糖水偏爱度下降（P <0. 05),强迫游泳实 验中不动时间延长（P<0. 05)。大鼠前额皮层、海马、纹状体内5-HT、NA和多巴胺水平均随着1,2-DCE染毒剂量 的增加而下降（P <0.05),呈剂量-效应关系。高剂量组大鼠前额皮层、海马、纹状体内5-HT、NA和多巴胺水平均 低于对照组（P<0. 05)。结论1,2-DCE亚急性暴露可诱导大鼠抑郁样行为，其机制可能与降低前额皮层、海马、

纹状体内单胺类神经递质的水平相关。

关键词：1,2-二氯乙烷；抑郁症；单胺类神经递质；5-羟色胺；去甲肾上腺素；多巴胺；行为学；大鼠

• 二氯乙院（1,2~dichloroethane, 1,2-DCE)是工 业上用途广泛的有机溶剂，其属高毒类神经性毒物； 在职业活动过程中短时间大量接触1,24)CE可导致 职业性急性或亚急性1,2-)CE中毒，其主要靶器官是 中枢神经系统。行为功能改变是神经系统内在受 损的外部表现，神经损伤引起的行为学的改变可作为 反映神经毒性的评价指标。在中枢神经系统中，神经 递质对突触信息的传递起到兴奋性或抑制性的作用， 主要包括单胺类递质、氨基酸类递质、胆碱类递质和 神经肽等^[4_^5]。中枢神经系统内单胺神经递质如5-羟 色胺（54iydroxytryptamine, 5-HT)、去甲肾上腺素 (norepinephrine, NA)和多巴胺的异常代谢可干扰神经 突触内信息传递，进而使睡眠、情绪调控和学习记忆 等神经活动受到影响。本研究通过观察1,2-)CE 亚急性暴露对大鼠抑郁样行为的影响，并观察大鼠大 脑前额皮层、海马、纹状体内5~HT、NA和多巴胺水平 变化情况,为探讨1,24)CE的中枢神经系统毒作用机 制提供参考。

1材料和方法

1.1动物无特定病原体级雄性SD大鼠广东省实 验动物中心，实验动物生产许可证号:SCXK(粵）2013- 00002] 40只,体质量180 ~220 g。大鼠饲养于广东省 职业病防治院实验动物屏障设施（无特定病原体级动 物房）内实验动物使用许可证号：SYXK (粵）2014- 0048],自由进食和饮水。本研究经广东省职业病防 治院实验动物伦理委员会批准。

1.2仪器和试剂旷场实验装置、SuperMaze旷场试 验视频分析系统（XR-XZ301,上海欣软信息科技有限公司）；强迫 游泳实验装置（为带有高度标记的透明圆柱形游泳 桶,上海欣软信息科技有限公司）；0. 22 pm滤膜（上 海安谱实验科技有限公司）；Agilent RX~C18色谱柱 (250. 0 mm X 3.0 mm X5. 0 pm)、Agilent 1260 液 相色谱系统（美国Agilent公司）；CoulochemM电化学 检测器（美国ESA公司）；Millipore超纯水机（美国 Millipore 公司）。1,2~DCE (分析纯，纯度彡99. 50%, 广州化学试剂厂）；玉米油（益海嘉里食品营销有限公 司）；异氟烷（深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；高氯 酸(优级纯），NA、-辛烷磺酸钠、磷酸氢二钠、乙二胺 四乙酸二钠、三乙胺（均为色谱纯度），5~HT、多巴胺（均 为分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；乙腈 (色谱纯，美国赛默飞世尔科技公司）。蛋白沉淀液为 含浓度为0.100 mmol/L的高氯酸和体积分数为 0. 01%乙二胺四乙酸二钠的水溶液。磷酸二氢钠缓冲 溶液为含浓度分别为1. 700、25. 000、0. 025、0. 700 mmol/L的1-辛烷磺酸钠、磷酸氢二钠、乙二胺四乙酸 二钠和三乙胺的水溶液,pH值为3. 0)。

1.3动物分组与染毒大鼠经检疫并适应性饲养 1周后，采用随机数表法分为对照组和低、中、高剂量 组，每组10只。本研究预实验结果显示，雄性SD大 鼠半数致死量为681 mg/kg体质量。参照本课题组前 期研究⁸ ,本研究设计1,2~DCE染毒剂量在低、中、高 剂量组分别为20、40和80 mg/kg体质量。实验时，低、 中、高剂量组大鼠分别予质量浓度为20、40、80 g/L的 1,2~DCE溶液（以玉米油配制）灌胃，灌胃体积为 1 mL/kg体质量，对照组大鼠给予等体积玉米油灌胃； 隔曰灌胃1次，共染毒14次。实验期间观察大鼠活 动、饮水饮食等情况。染毒结束时,3组大鼠共摄入相 当于0. 411、0.822、1.645倍半数致死量的1,2-DCE。 于末次染毒24 h后进行行为学测试。

1.4行为学测试

1.4.1旷场实验实验在4个涂黑敞箱内进行，敞箱 底面等分成25个正方形。实验在相对安静的环境下 开始。将大鼠轻轻放入箱体中央，采集5 min内大鼠 在箱内的活动情况。中央和外周区域活动时间及路 程由Flyde-maze旷场试验视频分析系统记录，直立次 数由未知实验方案的研究人员记录。

1.4.2糖水偏爱实验实验前进行大鼠糖水适应性 训练:首先每笼放置2瓶糖水（质量分数为1.00%), 1 d后改为1瓶糖水和1瓶纯水，连续放置24 h。大鼠 经适应性训练后，禁食禁水1 d,开始糖水偏爱实验。 实验开始前称量1瓶糖水和1瓶纯水的质量后将其放 入笼内由大鼠随意饮用；24 h后，分别称量糖水和纯水的剩余质量，计算消耗量,以分析大鼠的糖水偏爱度。 糖水偏爱度=糖水消耗量/总液体消耗量X100. 00%。 1.4.3强迫游泳实验适应性训练：实验前1 d,将 约23 °C的水注入强迫游泳实验装置内，高度>30 cm; 将大鼠放入装置，使其漂浮于水上，并使其下肢无法 触及装置底部以支撑其身体；当大鼠适应水温和水环 境后,使其自由游泳6 min。24 h后，在相同的实验条 件下,进行正式实验，观察时间为6 min,观察期内大 鼠在桶内自由游泳。由未知实验方案的研究人员记 录大鼠2 ~6 min内的不动时间。以大鼠停止任何挣 扎,漂浮于水面不动或仅做一些支持漂浮在水面的轻 微肢体活动定义为不动状态。

1.5脑组织样品采集及处理于行为学测试结束 后，将大鼠放入麻醉装置中给予异氟烷吸入,麻醉后 经腹主动脉采血，放血法处死。迅速取出全脑，于冰 上分离前额皮层、海马和纹状体等，置于冻存管，以液 氮迅速冷却后，于-80 °C冰箱保存。检测时,从冰箱 中取出冻存的组织样品，称质量后置于匀浆器中，按 1 g :5 mL比例加入预先冷冻4 C的蛋白沉淀液体，冰 浴下快速匀浆2 min。匀浆液于4 C、4 000 xg离心 30 min,取上清液用0.22 pm滤膜过滤后,待测。

1.6脑组织中单胺类神经递质水平检测参照文献 9],采用液相色谱-电化学检测法测定1.5制 备的大鼠海马、前额皮层和纹状体样品中5~HT、NA和 多巴胺水平。色谱条件:流速1.0 mL/min;进样体积 20 pL;流动相组成A相（磷酸二氢钠缓冲溶液）：B相 (乙腈）=90 : 10 (V/V);柱温35 C ;检测电势： Et = -150 V,E₂ =220 V。该方法的 5-HT、NA 和多巴 胺水平检出限分别为1. 1、1. 0、1. 1 pg/L,加标回收 率分别为 88. 60% ~ 94. 60%、93. 50% ~ 95. 10%、 89. 90% ~95.50%。

1. 7统计学分析采用SPSS 23. 0软件进行统计分 析。计量资料经正态性检验符合正态分布，以x ± s描 述；多组组间均数比较采用单因素方差分析，组间均 数两两比较方差齐时采用SNK检验，方差不齐时采用 Dennett T3法。采用一兀线性回归分析1,2—)CE染 毒剂量与单胺神经递质水平的剂量-效应关系；检验

水准a =0.05 (双侧）。

2结果

2.1基本情况对照组和低剂量组大鼠毛发光泽、 精神状态、活动、饮水和摄食均正常；中剂量组和高剂 量大鼠分别于染毒第9天和第5天后可观察到活动和 精神状态异常持续至染毒结束，表现为精神萎靡、俯 卧、活动减少、弓背。染毒周期内各组大鼠均无死亡。 2.2行为学实验结果与对照组比较，中、高剂量组 大鼠直立次数、中心区域活动时间及路程均减少，糖 水偏爱度下降，游泳中的不动时间延长，差异均有统 计学意义（P <0.05)。见表1。

2.3 1,2—)CE暴露对大鼠不同脑区中单胺类神经递

质水平的影响4组大鼠前额皮层、海马和纹状体中 5~HT、NA和多巴胺水平分别比较，差异均有统计学意 义（P <0.01)。两两比较结果见表2。可见，高剂量 组大鼠3种脑区组织中5~HT、NA和多巴胺水平均低 于对照组,差异均有统计学意义（P <0.05)。分别以 前额皮层、海马和纹状体的3种单胺神经递质水平 (y)和1,2~DCE染毒剂量（x)进行一元线性回归分析， 结果显示回归方程均成立（P< 0.01)。随着

• )CE染毒剂量的增加，前额皮层、海马、纹状体中 5~HT、NA和多巴胺水平均下降，均呈剂量-效应关 系。 见表 3。

表1 4组大鼠行为学指标比较结果 （x±s)

注：与对照组比较，P <0.05;与低剂量组比较,^bP <0. 05

表2 4组大鼠前额皮层、海马、纹状体中5~HT、NA和多巴胺水平比较（X御,ng/g)

注:与对照组比较,^aP<0.05;与低剂量组比较,^bP<0.05;与中剂量组比较,^cP<0.05

表3 1,24)CE染毒与前额皮层、海马、纹状体5~HT、NA和多巴胺水平的剂量-效应关系分析结果

注:FPi值和t、P2值分别为回归方程检验和回归系数检验的结果

3讨论

机体受到环境中病毒、细菌和有毒有害化学物质 等因素影响后，在出现病理改变和临床症状前通常会 出现行为功能障碍或其他指标异常；特定行为学的改 变能够准确反映中枢神经系统的生理或病理状态，可 作为神经毒性的前期指标^M。1,24)CE急性或亚急 性中毒主要临床表现为中毒性脑病，脑水肿为主要病 理基础^tt1-¹²。1,24)CE中毒患者可出现头晕、情感淡 漠、谵妄、抽搐、记忆力下降、反应迟钝、计算力下降等 临床症状^M ;患者病情迁延，易反复或突然恶化，后遗 症发生率及死亡率高对生命和健康影响极大。因 此，研究1,24)CE对神经行为的影响对阐明其神经毒 性具有重要意义。

本课题组前期的Morris水迷宫实验结果显示，以 剂量为100和350 mg/m³的1,24)CE静式吸入连续染 毒28 d,可引起小鼠空间学习和记忆能力下降，且随 着染毒剂量增加和时间延长，其毒性效应增强^M。杨 光谦等¹⁵的研究以剂量为1 200 mg/m³的1,2-)CE 静式吸入染毒3 d,结果导致小鼠出现脑损伤，行为学 表现为抱爪现象。旷场实验主要用于评价实验动物 在新异环境（即开阔环境）中的自主行为、探究行为与 紧张度¹⁶。糖水偏爱实验可反映大鼠欣快感^E7]。强 迫游泳实验也被称为绝望实验,是经典的抑郁类行为 学实验，主要测量动物的活跃性；其中的漂浮行为被 用作分析“绝望”的参数，因此也被认为是类似抑郁的 行为^M。本课题组前期以剂量为79 mg/kg体质量的

• )CE隔日灌胃染毒大鼠4周（与本研究的1,24)CE 染毒剂量与染毒时间相近），结果显示，大鼠出现易激 惹、弓背、活动减少、精神萎靡等活动异常°⁸ ;与本研 究观察到的中、高剂量组大鼠行为学改变_致。但该 研究观察到，大鼠的大脑、小脑皮质与白质组织病理学 检查均未见明显结构性异常，亦未见出血、水肿与坏 死⁸ ;提示在该研究设计的1,24)CE染毒条件下，尚未 导致大鼠脑组织出现明显的脑水肿病理改变。在此基 础上，本研究结果显示,与对照组比较，中、高剂量组大 鼠直立次数、中心区域活动时间和路程均减少（P < 0. 05),糖水偏爱度下降(P <0. 05),强迫游泳实验中不 动时间延长（P<0.05);提示1,2-)CE亚急性染毒可 导致大鼠的自发活动能力和探索能力降低，快感缺 失，求生yu望下降，出现类似抑郁症状。

职业性有机溶剂接触可对职业工人的心理健康 状况产生不同程度的损害。有研究结果显示，苯系物 职业接触可引起女性工人在人际关系敏感、抑郁、焦 虑、敌对4个因子评分上明显上升^E9];正已烷接触工 人消极情绪（紧张-焦虑、抑郁-沮丧、愤怒-敌意、 疲惫-惰性、困惑-迷茫）得分升高，而心算平均准确 数、心算能力平均指数、听数字广度平均准确数、听数 字广度能力指数、曲线吻合平均准确数、曲线吻合平 均能力指数、目标追踪平均准确数均下降^M ; 1,24)CE中毒性脑病患者的焦虑和抑郁评分值明显升 高^M ;但机制尚不清楚。抑郁症病因复杂，且受多种 环境、生理和心理性因素影响°²²。目前抑郁症病因机 制主要研究包括：炎症假说、氧化应激假说、神经营养 假说和神经递质假说等^^-25 ;其中以单胺神经递质 假说为久远成熟，该机制认为脑内单胺类神经递质 如5~HT、NA、多巴胺等的缺乏或代谢异常是导致抑郁 症的主要因素^^6-28。抑郁症患者脑的结构和功能 改变主要存在于前额皮层、海马和纹状体等^29];而精 神活动的异常与中枢神经系统突触内的单胺类递质 5~HT、NA和多巴胺代谢水平失衡密切相关°⁹。本研 究发现，随着1,2~DCE染毒剂量增加，大鼠纹状体、海 马和前额皮层中5~HT、NA和多巴胺均呈下降趋势 (P<0.05);其中，高剂量组大鼠3个脑区中5~HT、NA 和多巴胺水平均低于对照组（P < 0. 05);提示

• )CE诱导大鼠抑郁样行为可能与单胺类神经递质 水平的下降密切相关。

综上所述，1，2—)CE亚急性暴露可诱导大鼠出现 抑郁样行为，其机制可能与降低前额皮层、海马和纹 状体内单胺类神经递质的水平变化有关。但该机制 研究只是对神经递质改变的初步探讨，具体哪些相关 信号通路(蛋白和RNA)参与了该过程尚需进一步深 入研究。