SDBS對(duì)小鼠肝臟急性損害的初步探索

王釗,李海梅,解飛虎,曾琪,卜寧,廖春雁,朱其芳,黃勇奇①

(1.廣西醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院2008級(jí)3班,廣西 南寧 530021 E-mail:wangzhaodoctor@126.com;2.廣西醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,廣西 南寧 530021)

十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)是一種陰離子表面活性劑,是化學(xué)洗滌劑的主要成分。SDBS具有致畸性、致變異性、致癌性[1],其中最直接的就是引起皮膚的紅斑和水腫等病變[2]。有報(bào)道指出SDBS可使小鼠精子畸形率增高[3],被含有SDBS的污水污染的河流中的魚類會(huì)受到一定的影響[4],張瑩輝等[5]報(bào)道SDBS使豬體內(nèi)SOD酶活性減低,丙二醛、NO和膽固醇含量升高。但國內(nèi)外就SDBS對(duì)肝臟的急性損害報(bào)道甚少,筆者通過對(duì)飼喂SDBS的小鼠血清中的GPT活性進(jìn)行檢測(cè),觀察肝臟體重比值的變化來探討SDBS對(duì)肝臟的毒性作用。

1 材料

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心飼養(yǎng)的KM小白鼠72只,全部為雌性,體重20～25g。

1.2 主要試劑與藥品 SDBS:由上海滬峰生化試劑有限公司生產(chǎn),使用時(shí)溶解并配制相應(yīng)濃度;丙酮酸:鄭州賀天科技有限公司生產(chǎn);2,4-二硝基苯肼:由江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司生產(chǎn)。

2 方法

2.1 試驗(yàn)動(dòng)物分組及編號(hào) 將72只小鼠隨機(jī)分為6組,每組12只,對(duì)各組的12只小鼠隨機(jī)編號(hào)為1～12號(hào)。之后,隨機(jī)選出一組做為陰性對(duì)照組,對(duì)剩余的 5組隨機(jī)編號(hào)為A、B、C、D、E組。

2.2 不同組小白鼠的處理 配制濃度為0.139g/L、0.279g/L、0.558g/L、0.837g/L、1.116g/L 5個(gè)濃度的 SDBS溶液,分別加入A、B、C、D、E各組小鼠的給水器中,對(duì)照組小鼠的給水器中加入蒸餾水,供其飲用7天。

2.3 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定 通過觀察小鼠7天的飲食、活動(dòng)情況,記錄小鼠行為及精神狀態(tài)的改變。分別稱量、記錄各組小鼠的體重,然后每只小鼠眼球取血并按照吳耀生主編的《醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)》中的賴氏法[6]檢測(cè)血漿中GPT活性的改變。最后,各組小鼠全部解剖取肝臟并稱其重量,計(jì)算肝臟體重比值。

2.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 17.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,結(jié)果用()的形式表示。

3 結(jié)果

3.1 小白鼠行為以及精神狀態(tài)的改變 飼養(yǎng)小鼠1周后,E組小鼠的活動(dòng)、飲食較其他各組小鼠明顯減少,且出現(xiàn)嗜睡的情形,但無中毒死亡的情況出現(xiàn)。其余各組小鼠的飲食、活動(dòng)及精神狀況均正常,彼此間無明顯差異。

3.2 血漿GPT活性的變化 見表1。

表1 各濃度組小鼠GPT活性比較 ()

表1 各濃度組小鼠GPT活性比較 ()

注:t、P值為A～E各組與對(duì)照組比較

組別 n GPT活性(u) t P對(duì)照組 12 75.53±15.78 - -A組(0.139g/L) 12 93.06±14.33 2.83 0.016 B組(0.279g/L) 12 86.56±9.21 2.51 0.029 C組(0.558g/L) 12 91.22±8.59 2.39 0.036 D組(0.837g/L) 12 92.34±9.23 3.21 0.008 E組(1.116g/L) 12 96.76±10.71 3.39 0.006

結(jié)果顯示:隨著SDBS濃度的增高,各組小鼠血清GPT活性逐漸增高。A組小鼠血清GPT活性高于對(duì)照組及B、C、D組,小于E組,結(jié)果見表2。

3.3 肝臟體重比值的變化 見表2。

表2 各濃度組小鼠肝臟體重比值的比較 ()

表2 各濃度組小鼠肝臟體重比值的比較 ()

注:t、P值為A～E各組與對(duì)照組比較

組別 n 肝臟體重比(mg/g) t P對(duì)照組 12 38.98±5.55 - -A組(0.139g/L) 12 46.72±5.89 4.37 0.001 B組(0.279g/L) 12 45.01±4.93 2.25 0.046 C組(0.558g/L) 12 44.27±4.11 2.32 0.041 D組(0.837g/L) 12 45.91±6.16 3.00 0.012 E組(1.116g/L) 12 49.35±4.79 4.09 0.002

結(jié)果顯示:隨著SDBS濃度的增高,各組小鼠肝臟體重比值逐漸增高。但A組小鼠肝臟體重比值高于對(duì)照組及B、C、D組,小于E組。

4 討論

肝臟損傷的基本要素就是細(xì)胞死亡,而細(xì)胞死亡有細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡兩種形式,化學(xué)物質(zhì)SDBS等有害物質(zhì),可作用于肝臟細(xì)胞,使肝臟細(xì)胞膜的完整性被破環(huán),胞質(zhì)膜破裂,最后導(dǎo)致細(xì)胞溶解、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器死亡、胞質(zhì)液的酶類(如ALT、AST)釋出,激起炎癥反應(yīng)。炎癥細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子和毒性氧自由基的出現(xiàn),使鄰近的組織進(jìn)一步損傷,加重病變。如果發(fā)展下去可使更多的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞死亡,最終導(dǎo)致肝功能不全和疾病形成。

鑒于國內(nèi)外學(xué)者對(duì)SDBS毒性的研究,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)可知SDBS對(duì)肝臟有一定的毒性作用,其機(jī)制歸納起來包括下列幾個(gè)方面:①SDBS破壞肝細(xì)胞的細(xì)胞膜,使鈣離子內(nèi)流和鉀離子外排增加,細(xì)胞腫脹和破裂。②激活一系列水解酶類,如:蛋白水解酶、磷脂酶、核酸內(nèi)切酶等使細(xì)胞破壞。③活性氧自由基的產(chǎn)生?；钚匝踝杂苫鶎?duì)機(jī)體造成的最大損害是以連鎖反應(yīng)的方式“攻擊”肝細(xì)胞膜脂質(zhì),造成大量脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生[7]。這些過氧化物被斷裂成不同大小的醛類分子,對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性,使生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而影響其功能。

通過上述的三個(gè)機(jī)制導(dǎo)致肝細(xì)胞腫脹、變性、壞死,肝臟利用氨合成尿素的能力減退,腸道產(chǎn)生的氨不能在肝臟內(nèi)充分解毒,部分氨直接進(jìn)入體循環(huán),使血氨增高。高濃度的血氨透過血腦屏障進(jìn)入小鼠大腦內(nèi),氨在大腦的解毒過程需消耗大量的輔酶、ATP、α-酮戊二酸和谷氨酸,同時(shí)產(chǎn)生谷氨酰胺。α-酮戊二酸是三羧酸循環(huán)中的重要中間產(chǎn)物,缺少則使大腦細(xì)胞的能量供應(yīng)不足,以致不能維持正常功能。谷氨酸是大腦的重要興奮性神經(jīng)遞質(zhì),缺少則大腦抑制增加。另外,谷氨酰胺是一種很強(qiáng)的細(xì)胞內(nèi)滲透劑,其增加導(dǎo)致星形細(xì)胞腫脹,星形細(xì)胞中增加的谷氨酰胺同時(shí)可進(jìn)入神經(jīng)元細(xì)胞使之發(fā)生腫脹,以致大腦不能維持正常功能,于是E組小鼠便出現(xiàn)飲食減少、活動(dòng)減少、嗜睡的情形。肝細(xì)胞的水腫、變性還導(dǎo)致肝臟體重比值增大,肝細(xì)胞壞死又使細(xì)胞內(nèi)的GPT大量釋放到細(xì)胞外。在本實(shí)驗(yàn)研究的SDBS濃度范圍內(nèi)肝臟體重比值和血清GPT活性隨SDBS濃度增加而增大。但是A組小鼠,其血清GPT活性、肝臟體重比值均高于其他各組小鼠,卻小于E組小鼠,出現(xiàn)該情況是由于肝細(xì)胞表面的相關(guān)受體對(duì)濃度約為0.139g/L的SDBS溶液比較敏感,親和力較強(qiáng),所以導(dǎo)致肝細(xì)胞在該濃度附近損害較大。在濃度為0.139～0.279g/L的范圍內(nèi)隨著濃度的增高,肝細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性降低,故肝臟損害程度也減小。由此可得出結(jié)論:濃度小于0.279g/L的SDBS與肝臟表面相關(guān)受體的結(jié)合是可逆的,所以對(duì)肝臟造成的損害也是可逆的,這時(shí)如果使用藥物干預(yù)治療,可以使受損的肝臟恢復(fù)原有功能。當(dāng)SDBS濃度超過0.279g/L時(shí),隨著濃度的增大,肝臟損害的程度也增大,是由于肝臟表面的相關(guān)受體與SDBS發(fā)生不可逆性結(jié)合,導(dǎo)致肝臟不可逆損害。

[1]方云,夏詠梅.表面活性劑的安全性和溫和性[J].日用化學(xué)工業(yè),1998,12(6):22-27.

[2]王學(xué)川,邱白玉.表面活性劑的毒性問題[J].日用化學(xué)品科學(xué),2005,28(6):22-25.

[3]夏清林,杜琰琰,李少群,等.某天然植物性洗潔精的毒性研究[J].中國職業(yè)醫(yī)學(xué),2003,30(3):39-41.

[4]吳國樵.家用洗滌劑對(duì)魚的急性毒性[J].水生生物學(xué)報(bào),2001,7(4):296-297.

[5]張瑩輝,王艷國,劉松年,等.合成洗滌劑對(duì)豬肝臟的損傷作用[J].中國公共衛(wèi)生,2005,21(3):346.

[6]吳耀生.醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.

[7]王詠梅.自由基與谷胱甘肽過氧化物酶[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報(bào),2005,21(5):369-371.