三聚氰胺對 SD大鼠內(nèi)臟器官損害的實驗研究*

陳 嘉 張 薇 鄒移海 張鐘廣 符路娣 伍軍軍 桑傳蘭 廣州中醫(yī)藥大學(xué)(廣州 510405)

2008年 9月,我國爆發(fā)三鹿牌嬰幼兒奶粉受污染事件,導(dǎo)致數(shù)以萬計的嬰幼兒患上三聚氰胺泌尿系結(jié)石。三聚氰胺除了造成泌尿系結(jié)石外,是否有可能積聚在心、肝、脾、肺等器官,并造成損害?為此我們觀察了三聚氰胺對大鼠的心、肝、脾、肺、腎的毒性。

1 材料與方法 1.1 實驗動物和實驗環(huán)境 60日齡SPF級 SD大鼠 100只,雌雄各半,體質(zhì)量 180～ 220g,由廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供,合格證號:粵監(jiān)證字2008A002。動物實驗在廣州中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心屏障環(huán)境動物實驗設(shè)施進行,合格證號:粵監(jiān)證字 2008C063,實驗期間動物自由采食和飲水。

1.2 藥物 三聚氰胺由河南駿化發(fā)展股份有限公司生產(chǎn),經(jīng)廣東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心食品實驗室檢測,證實送檢樣品為三聚氰胺,純度 88%,檢測報告證書編號:4400/0805004。甲基纖維素(廣州器化醫(yī)療設(shè)備有限公司進口分裝 )。

1.3 分組與造模 隨機將 SD大鼠分成 10組 ,8個給藥組和空白對照組、溶媒體對照組 ,每組 10只大鼠,均為雌雄各半。 給藥 8個組分別按照 0.05、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、0.5、1.0、1.5g/kg劑量連續(xù)灌胃三聚氰胺,溶媒體對照組灌胃 10g/L甲基纖維素蒸餾水 2mL/只 /d?？瞻讓φ战M灌胃蒸餾水 2mL/只 /d。給藥時間 20d。

1.4 觀察指標(biāo) 1.4.1 臟器質(zhì)量和指數(shù)的觀察:連續(xù)給藥 20d,乙醚麻醉后切開頸部血管放血,解剖觀察和取材 ,稱量腎臟、膀胱、心臟、肺臟、肝臟和脾臟的質(zhì)量,計算臟器指數(shù)。

1.4.2 病理組織學(xué)觀察:取心、肝、脾、肺用 95%的乙醇固定,腎臟用 10%的甲醛固定送檢。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS10.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理,使用單因素方差分析,LSD-t檢驗。

2 結(jié) 果 2.1 各組大鼠左腎、右腎、膀胱和心臟的臟器指數(shù)比較 結(jié)果表明,0.5、1.0、1.5g? kg-1組左腎和右腎臟器指數(shù)明顯增加,是空白對照組的 2～ 4倍左右 (P＜0.01)。 0.5、1.0、1.5g? kg-1組膀胱臟器指數(shù)略有增加 ,差別無統(tǒng)計學(xué)意義 ,詳見表 1。

表1 各組大鼠臟器指數(shù)比較表(±s,n=10)

表1 各組大鼠臟器指數(shù)比較表(±s,n=10)

注:與溶媒體對照組比較,△P＜0.01;與空白對照組比較,▲P＜0.01。

組 別 給藥劑量(g?kg-1) 左腎指數(shù) 右腎指數(shù) 膀胱指數(shù) 心臟指數(shù)給藥 1組給藥 2組給藥 3組給藥 4組給藥 5組給藥 6組給藥 7組給藥 8組溶媒體對照組空白對照組1.5 1.0 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 00 1.04± 0.13△▲1.17± 0.18△▲1.18± 0.14△▲0.36±0.05 0.33±0.02 0.33±0.03 0.35±0.02 0.35±0.03 0.34±0.02 0.35±0.03 1.00± 0.10△▲1.12± 0.20△▲1.15± 0.11△▲0.37±0.05 0.34±0.09 0.34±0.03 0.36±0.01 0.36±0.04 0.36±0.02 0.36±0.03 0.07±0.01 0.07±0.01 0.07±0.01 0.04±0.08 0.04±0.01 0.04±0.01 0.04±0.01 0.05±0.02 0.05±0.01 0.04±0.01 0.38±0.05 0.37±0.05 0.38±0.03 0.34±0.02 0.36±0.05 0.36±0.02 0.37±0.04 0.36±0.04 0.34±0.04 0.36±0.04

2.2 各組大鼠左肺、右肺、肝臟和脾臟臟器指數(shù)比較 結(jié)果表明,給藥 1.0g? kg-1組左肺臟器指數(shù)與溶媒體對照組、空白對照組比較,0.5、1.5g? kg-1組與溶媒體對照組比較,均有非常顯著差異(P＜0.01)。0.5、1.0g? kg-1組肝臟指數(shù)高于溶媒體對照組和空白對照組(P＜0.01)。0.5、1.0g? kg-1組脾臟指數(shù)高于溶媒體對照組和空白對照組。詳見表 2。

表2 各組大鼠連續(xù)給藥 20d臟器指數(shù)比較表(±s,n=10)

表2 各組大鼠連續(xù)給藥 20d臟器指數(shù)比較表(±s,n=10)

注:與溶媒體對照組比較,△P＜0.01;與空白對照組比較,▲P＜0.01。

組 別 給藥劑量(g?kg-1) 左肺指數(shù) 右肺指數(shù) 肝臟指數(shù) 脾臟指數(shù)給藥 1組給藥 2組給藥 3組給藥 4組給藥 5組給藥 6組給藥 7組給藥 8組溶媒體對照組空白對照組1.5 1.0 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.05 00 0.28± 0.04△0.34± 0.08△▲0.29± 0.05△0.24±0.05 0.23±0.04 0.22±0.03 0.23±0.04 0.24±0.04 0.22±0.03 0.26±0.04 0.31±0.04 0.33±0.07 0.31±0.06 0.29±0.06 0.28±0.05 0.26±0.03 0.28±0.03 0.29±0.05 0.27±0.05 0.29±0.06 3.75± 0.62△▲3.97± 0.36△▲3.84± 0.36△▲3.05±0.29 3.00±0.22 2.97±0.08 3.27±0.26 3.20±0.24 3.29±0.25 3.08±0.22 0.25±0.04 0.30± 0.06△▲0.27± 0.03△▲0.23±0.03 0.21±0.03 0.21±0.02 0.22±0.02 0.21±0.02 0.22±0.04 0.21±0.04

2.3 心、肝、脾、肺、腎、膀胱病理組織形態(tài)學(xué)觀察 2.3.1三聚氰胺對腎臟病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組光鏡下見腎小球結(jié)構(gòu)清晰,未見明顯腫脹、萎縮和纖維化;0.5、1.0、1.5g? kg-1組腎皮質(zhì)腎小管灶性凝固性壞死或水樣變性,部分粘膜破壞(圖 1)。

圖1 給藥高劑量組腎臟:腎小管灶性壞死,部分腎小管上皮細(xì)胞刷狀緣脫落,細(xì)胞扁平,管腔內(nèi)見細(xì)胞碎片及顆粒管型,腎間質(zhì)可見炎癥細(xì)胞浸潤,間質(zhì)及小管內(nèi)見棕褐色結(jié)晶,腎髓質(zhì)間質(zhì)少量細(xì)胞碎片及炎癥細(xì)胞浸潤,間質(zhì)及小管內(nèi)見棕褐色結(jié)晶 (HE10× 10)。

2.3.2 三聚氰胺對膀胱病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組的膀胱,在光鏡下見大鼠膀胱壁粘膜上皮均由2～ 4層移行上皮組成,細(xì)胞扁平大小一致,排列有序,核圓形,粘膜細(xì)胞核漿比例 1∶4～ 6。實驗組膀胱壁未見炎性細(xì)胞浸潤及異常增生。

2.3.3 三聚氰胺對肝臟病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組光鏡下見肝小葉結(jié)構(gòu)清楚。 0.5、1.0、1.5g?kg-1組,肝細(xì)胞胞質(zhì)有輕度水樣變性。詳見圖 2。

2.3.4 三聚氰胺對脾臟病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組光鏡下見脾臟白髓與紅髓比例大致正常。0.5、1.0、1.5g? kg-1組脾血竇中度擴張、瘀血。詳見圖 3。

2.3.5 三聚氰胺對心臟病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組光鏡下未見組織壞死及炎癥反應(yīng)。實驗組心肌鏡下觀察無異常變化。詳見圖 4。

圖2 給藥高劑量組肝臟:肝血竇內(nèi)可見肝巨噬細(xì)胞及扁平的內(nèi)皮細(xì)胞;小葉間靜脈、小葉間動脈及小葉間膽管,有極少量的炎癥細(xì)胞浸潤(HE× 40)。

圖3 給藥高劑量組脾臟:脾索和脾血竇其內(nèi)細(xì)胞和網(wǎng)狀纖維增多,可見淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和較多含鐵血黃素細(xì)胞。脾血竇中度擴張、瘀血(HE10×40)。

圖4 心:心內(nèi)膜、心肌及心外膜三層結(jié)構(gòu)清晰可見,未見組織壞死及炎癥反應(yīng)。心肌纖維互相連結(jié)成網(wǎng)狀,心肌纖維體積正常 ,縱紋清晰,間質(zhì)血管未見明顯擴張充血,周圍未見明顯炎癥細(xì)胞浸潤(HE 10× 20)。

2.3.6 三聚氰胺對肺臟病理組織形態(tài)的影響:溶媒體對照組和空白對照組光鏡下見肺組織結(jié)構(gòu)基本正常,未見明顯的炎癥細(xì)胞。 0.5、1.0、1.5g? kg-1組細(xì)支氣管管周淋巴細(xì)胞稍增多;局部肺泡間隔稍增寬,肺泡腔內(nèi)見少量的炎癥細(xì)胞浸潤。詳見圖 5。

圖5 給藥高劑量組肺臟:局部肺間隔稍增寬,肺泡腔內(nèi)見少量的炎癥細(xì)胞浸潤(HE10×20)。

3 討 論 鄧鐵濤教授提出中醫(yī)“五臟相關(guān)”理論學(xué)說[1],融匯了中醫(yī)陰陽五行、藏象、經(jīng)絡(luò)病因和病機等學(xué)說的精華,從中提煉出更符合中醫(yī)臨床應(yīng)用的理論,通過“五臟相關(guān)”將人的整體有機地聯(lián)系起來,以五臟為核心,統(tǒng)屬六腑、五體、九竅、五華,這是對中醫(yī)理論研究的重大突破。

“五臟相關(guān)”學(xué)說[1]指出:在人體大體系統(tǒng)中,心、肝、脾、肺、腎及其相應(yīng)的六腑、四肢、皮毛、筋、脈、肉、五官、七竅等組織分別組成五個臟腑系統(tǒng),在生理情況下,本臟腑系統(tǒng)內(nèi)部、臟腑系統(tǒng)與臟腑系統(tǒng)、臟腑系統(tǒng)與人體大系統(tǒng)之間、臟腑系統(tǒng)與自然界、社會之間,存在著橫向、縱向和交叉的多維聯(lián)系,相互促進與制約,以發(fā)揮不同的功能,協(xié)調(diào)機體的正?；顒?在病理情況下,五臟系統(tǒng)又互相影響。三聚氰胺對機體的損害,不但包括形成腎、膀胱、輸尿管結(jié)石和組織器官損害,同時,也要考慮腎臟與心、肝、脾、肺的相關(guān)性;本研究以三聚氰胺連續(xù)給藥 SD大鼠20d,稱量心、肝、脾、肺、腎質(zhì)量,計算臟器指數(shù),觀察病理組織形態(tài)學(xué),從“五臟相關(guān)”的角度,觀察三聚氰胺經(jīng)脾胃受納運化后,在五臟分布情況以及之間的損害傳變。

臟器指數(shù)的變化?？奢^好地反映化學(xué)毒物對該臟器的毒性綜合情況[2];臟器指數(shù)加大,可能是充血、水腫、增生肥大性變化等病變。本研究顯示 ,0.5、1.0、1.5g? kg-1組出現(xiàn)腎臟臟器指數(shù)增大,表明腎臟可能有充血、水腫、增生肥大性變化等病變。給藥 0.5、1.0、1.5g? kg-1組左肺臟器指數(shù)增大,表明肺臟也可能存在充血、水腫、增生肥大性變化等病變;0.5、1.0、1.5g?kg-1組大鼠肝、脾臟器指數(shù)高于空白和溶媒體對照組,表明肝、脾可能有充血、水腫、增生肥大性變化等病變,且與劑量呈正相關(guān)趨勢。

病理組織學(xué)觀察顯示給藥組腎、肝、脾、肺表現(xiàn)不同程度的組織損害病變 ,與有關(guān)文獻(xiàn)報道相似[3-6]。對 SD大鼠機體的損害表現(xiàn)以腎臟病變和膀胱、輸尿管結(jié)石為主的損害,與有關(guān)報道[7]認(rèn)為泌尿系是三聚氰胺的主要排泄器官和毒性靶器官比較吻合。目前,尚沒有報道三聚氰胺對泌尿系器官以外臟器的毒性作用,本研究發(fā)現(xiàn)三聚氰胺對肝、脾、肺組織均有不同程度損害,但以腎臟為主。由此說明三聚氰胺主要損害腎臟,引起腎的病變 ,也可能波及到肝、脾、肺。中醫(yī)認(rèn)為:腎乃先天之本,生精、生血、生骨、生髓。腎與心、肝、脾、肺相生相克,生理、病理互為相關(guān)。腎為水臟,腎與心,心為火臟,二者共為水火既濟關(guān)系,腎水有病必殃及心臟,而心臟有疾也會影響腎臟。腎與肺,肺為金臟,金水相生,則肺為腎水之上源,二者共為母子 ,肺為腎之母,腎為肺之子。腎與肝,肝為木臟,水木相生,涵養(yǎng)共勉,二者共為母子,腎為母,肝為子。因此心、肝、脾、肺、腎五臟不是孤立的臟器 ,而是關(guān)系密切的一個功能系統(tǒng),循五行的生克制化,患病則可相互傳變,本臟之病可以傳至他臟,他臟之病亦可以傳于本臟。本研究三聚氰胺引起以腎為主的多臟器損害印證了五臟相關(guān)理論。

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