李君,柳曉琳,吳鵬
(遼寧醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,遼寧錦州 121001)
鉬是環(huán)境中普遍存在的一種元素,在土壤、水、植物和動(dòng)物中均有微量存在,同時(shí)鉬也是所有生物系統(tǒng)必須的元素,是催化碳、硫、氮代謝反應(yīng)關(guān)鍵酶的重要組成部分[1]。適量的鉬能促進(jìn)人和動(dòng)物的生長發(fā)育,但高劑量的鉬攝入對動(dòng)物機(jī)體存在嚴(yán)重?fù)p害作用,導(dǎo)致動(dòng)物攝食減少、腹瀉、體重減輕、消瘦、貧血等[2]。本文主要探討鉬暴露對雄性小鼠血清生化指標(biāo)的影響,探討高劑量的鉬對小鼠機(jī)體的損傷情況。
鉬酸鈉 (分析純,含量≥99.8%,天津市華東試劑廠)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶試劑盒、天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶試劑盒、肌酐試劑盒、尿素氮試劑盒、尿酸試劑盒、精密電子天平、微量加樣槍、臺式離心機(jī)、分光光度計(jì)、水浴箱,以上均購于南京建成生物工程有限公司。
試驗(yàn)動(dòng)物:35日齡雄性清潔級健康昆明小鼠50只,購于大連醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,動(dòng)物合格證號為SCXK [(遼)2008-0002]。
小鼠經(jīng)1 w的預(yù)飼養(yǎng),觀察無異常后,根據(jù)鉬酸鈉小鼠腹腔注射半數(shù)致死量 (LD50=344 mg/kg[3]),隨機(jī)分為5組,分別為對照組 (生理鹽水組)、3.440、6.880、34.400、68.800 mg/kg鉬酸鈉染毒組,采用腹腔注射方式進(jìn)行染毒,每日1次,小鼠注射量均設(shè)為0.2 mL/10 g,試驗(yàn)周期30 d,每日觀察記錄小鼠的精神狀態(tài)、飲食情況、體重的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對小鼠進(jìn)行斷頭取血,檢測血清ALT、AST、LDH活性以及血清 Cr、BUN和UA含量。
實(shí)驗(yàn)過程中,各組小鼠均無死亡情況,對照組小鼠飲水、進(jìn)食、活動(dòng)正常。34.400、68.800 mg/kg染毒組在試驗(yàn)后期食欲略有下降、活動(dòng)減少、個(gè)別小鼠被毛稀疏,無光澤,極個(gè)別小鼠肛門處有糞便粘著。染毒結(jié)束后,各組小鼠體重均有所增加,對照組體重增加最為明顯。隨著染毒劑量的增加,體重的增加值減少。與對照組相比,僅34.400、68.800 mg/kg染毒組體重有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),詳見表1。
表1 鉬酸鈉染毒對小鼠體重的影響(n=10,)
表1 鉬酸鈉染毒對小鼠體重的影響(n=10,)
注:a與0.000 mg/kg組比較,P<0.05
劑量 (mg/kg) 染毒前(g) 染毒10 d(g) 染毒20 d(g) 染毒30 d(g)0.000 25.416±1.387 27.373±1.468 28.464±1.5 0.702 0.580 0.048 0.000 87 28.873±1.722 3.440 26.030±1.017 27.440±1.276 28.020±1.393 28.355±1.339 6.880 26.160±1.834 27.340±1.680 27.653±1.582 27.978±1.482 34.400 25.332±2.324 26.540±2.350 26.640±2.261a 26.180±2.258a 68.800 25.337±1.818 26.520±1.773 26.430±1.647a 25.820±1.677a F值 0.548 0.721 2.612 6.215 P值
隨著鉬酸鈉染毒劑量的升高,小鼠血清ALT、AST、LDH活力呈上升趨勢。68.800 mg/kg染毒組小鼠血清AST、ALT及LDH含量明顯高于對照組,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05);34.400 mg/kg染毒組小鼠ALT活力高于對照組,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05),詳見表2。
各染毒組小鼠血清Cr、BUN、UA含量均高于對照組,并且隨著染毒劑量的增加而上升。34.400、68.800 mg/kg鉬酸鈉染毒組各指標(biāo)同對照組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。且6.880 mg/kg染毒組小鼠血清UA含量同對照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。詳見表3。
表2 鉬酸鈉染毒對小鼠血清中AST、ALT、LDH含量的影響(n=10,)
表2 鉬酸鈉染毒對小鼠血清中AST、ALT、LDH含量的影響(n=10,)
注:a與0.000 mg/kg組比較,P<0.05
染毒劑量(mg/kg)AST(mmol/L)ALT(mmol/L)LDH(mmol/L)±164.526 3.440 143.190±25.447 35.000±7.760 1143.104±118.194 6.880 147.973±28.580 39.364±4.296 1233.182±137.903 34.400 151.100±20.156 44.600±6.363a1255.500±134.134 68.800 183.431±16.162a55.800±5.287a1677.900±234.075a F值 6.326 22.345 11.909 P值0.000 132.250±30.942 34.989±6.160 1133.688 0.000 0.000 0.000
表3 鉬酸鈉染毒對小鼠血清中AST、ALT、LDH含量的影響(n=10,)
表3 鉬酸鈉染毒對小鼠血清中AST、ALT、LDH含量的影響(n=10,)
注:a與0.000 mg/kg組比較,P<0.05
染毒劑量(mg/kg)Cr(mmol/L)BUN(mmol/L)UA(mmol/L)92 3.440 25.184±3.140 4.702±0.361 168.901±2.245 6.880 27.114±2.913 5.109±0.582 174.059±4.366a 34.400 41.700±1.904a 5.701±0.322a 190.579±4.701a 68.800 54.843±4.124a 6.553±0.269a 203.120±3.488a F值 178.153 26.419 134.769 P值0.000 24.258±1.262 4.588±0.743 165.865±3.2 0.000 0.000 0.000
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,鉬廣泛運(yùn)用于鋼鐵、有色金屬工業(yè)、航天航空、電子等各種領(lǐng)域。一般認(rèn)為鉬是一種相對無毒的元素,只有攝入鉬量較大時(shí)才會出現(xiàn)中毒癥狀[4]。微量元素鉬大多數(shù)在消化道內(nèi)被吸收,隨血液循環(huán)可分布于動(dòng)物所有組織器官中,其中以骨髓、腎臟及肝臟含量最高[5]。當(dāng)機(jī)體攝入過量鉬后,作為機(jī)體對鉬代謝的最主要器官的腎臟將積聚大量的鉬而引起腎臟發(fā)生一系列病理變化,影響機(jī)體的各項(xiàng)生理功能,表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀[6]。李姝[7]等研究表明,較高濃度的鉬酸鈉對大鼠肝臟細(xì)胞產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化損傷;周變?nèi)A[8-9]等研究表明,高劑量的鉬能導(dǎo)致雌性小鼠機(jī)體脂質(zhì)過氧化損傷,引起線粒體發(fā)生腫脹,嵴斷裂,空泡化改變,肝細(xì)胞顆粒變性、甚至壞死。
ALT和AST普遍存在于動(dòng)物、植物組織和微生物中,主要分布于肝、心、骨骼肌等器官和組織中,當(dāng)臟器細(xì)胞的完整性遭到損害時(shí),這些酶就逸入到細(xì)胞外周的組織液中,繼而到達(dá)血液。因此,通過檢測血液中的酶的活性,可以在一定程度上反映器官細(xì)胞的受損程度[10-11]。LDH存在于所有動(dòng)物組織中,在肝臟中含量最高,當(dāng)出現(xiàn)少量組織壞死時(shí),血清中的LDH就會升高[12]。在本實(shí)驗(yàn)中,隨著染毒劑量的增加,小鼠血清ALT、AST、LDH活力呈上升趨勢,且34.400、68.800 mg/kg染毒組增加顯著,同對照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這提示高劑量的鉬可能對小鼠肝、腎和心臟等組織器官具有毒性作用。
Cr是肌肉內(nèi)磷酸肌酸水解產(chǎn)生的,BUN是機(jī)體蛋白質(zhì)代謝的終末產(chǎn)物,如果腎功能受到損害時(shí),其排出Cr和BUN的能力下降,血液中Cr和BUN濃度會升高,因此,檢測血中肌酐及尿素氮是檢查腎功能的方法之一[13-14]。UA是機(jī)體嘌呤的最終產(chǎn)物,血清中的尿酸只有通過腎臟排出體外,當(dāng)腎小球?yàn)V過率下降,或者腎小球尿酸的重吸收增加或者分泌減少時(shí),均可導(dǎo)致血清尿酸的含量升高。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著鉬酸鈉染毒劑量的增加,小鼠血清Cr、BUN、UA的含量增加,染毒劑量越高增幅越明顯,且與對照組相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示高劑量的鉬暴露可引起雄性小鼠腎功能性損傷。
本研究顯示,高劑量的鉬暴露可導(dǎo)致雄性小鼠血清ALT、AST、LDH含量和Cr、BUN、UA含量的升高,可能導(dǎo)致肝、腎、心臟等組織的損傷,具體作用機(jī)制還有待研究。
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