纳米氧化铝对斑马鱼学习记忆水平的影响:粒径与铝离子的作用

摘要：

[背景]纳米氧化铝作为一种新兴的纳米材料,由于其特殊的理化性质,被广泛应用于化工、生物、电子和复合材料等方面,其潜在健康危害已引发关注.[目的]本研究旨在探究纳米氧化铝颗粒对成年斑马鱼学习记忆水平的损伤程度,分析其中粒径与溶出铝离子的作用.[方法]将3月龄斑马鱼分为3组,分别为对照组,13、50nm的纳米氧化铝组,以研究纳米氧化铝的粒径效应;另将3月龄斑马鱼分为4组,分别为对照组、50 nm的纳米氧化铝组、50nm的纳米碳组、AlCl3组,以研究铝的粒径和离子的分别效应.设定13、50nm的纳米氧化铝和50 nm的纳米碳组的染毒浓度为100mg/L,AlCl3组为100 μg/L.染毒时间为30d,染毒结束后进行T迷宫实验,用动物运动轨迹跟踪仪器记录斑马鱼的运动轨迹,分析各组斑马鱼行为学指标,包括第一次潜伏期[从实验开始到第一次进入营养富集区(EC区)所花费的时间]和累计停留时间(在EC区停留的总时间).[结果]各染毒组与对照组相比运动轨迹都出现不同程度的杂乱,在EC区停留的时间均有不同程度的减少.在粒径效应研究中得出,第一次潜伏期比较,纳米氧化铝13nm组与50 nm组相比差异无统计学意义;在EC区的累计停留时间比较,纳米氧化铝13nm组与50 nm组相比第1天和第2天在EC区的累计停留时间均明显减少,差异有统计学意义(P＜0.05).在对50 nm纳米氧化铝的粒径和离子的分别效应研究中得出,与50 nm的纳米碳组相比,50 nm的纳米氧化铝组在实验的第3天、第4天的第一次潜伏期延长(P＜0.05).但是,50 nm纳米氧化铝组与AlCl3组间没有发现差异(P＞0.05).在EC区的累计停留时间比较,50 nm纳米氧化铝组与50 nm纳米碳组相比第1天在EC区的累计停留时间减少(P＜0.05).但是,50 nm纳米氧化铝组与AlCl3组间没有发现差异(P＞0.05).从斑马鱼运动轨迹图中可以看出对照组运动轨迹更加简洁,在EC区停留的时间较多,在错误端探索的时间较少,表明学习记忆水平良好.[结论]纳米氧化铝可以造成成年斑马鱼的学习记忆障碍,纳米氧化铝对斑马鱼的学习记忆的影响呈粒径越小,毒性越大的趋势;在50 nm纳米氧化铝对斑马鱼学习记忆水平的影响中铝离子发挥着重要的作用.

关键词：纳米氧化铝、铝离子、颗粒粒径、斑马鱼、神经毒性

所属期刊栏目：36

分类号：R114(卫生基础科学)

资助基金：国家自然科学基金81673142

在线出版日期：2019-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：526-532