長期鋁暴露對大鼠肝臟功能的影響

李艷飛，趙漢嵩，羅繼龍，于鴻祥，王明河

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150030）

鋁是自然界中含量非常豐富的一種金屬元素，因其優(yōu)良的特性而被廣泛使用［1］。近年來，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，鋁礦不斷開采，酸雨頻發(fā)，通過食物、飲水、空氣甚至藥物進入動物機體的鋁量大大增加［2］。大量動物試驗證實，長期鋁暴露可在動物機體的肝、腎、腦、骨、肺等器官中大量蓄積［3］，肝臟是機體最大的腺體，是外來化學(xué)物代謝和生物轉(zhuǎn)化的最主要的器官，因此也是最易遭受損害的器官。有研究表明，進入動物體內(nèi)的鋁能夠很快在肝臟內(nèi)蓄積并且抑制肝臟正常功能，但其機理尚不清楚。為了深入研究鋁暴露對肝臟的損傷作用并提供切實可靠的參考性指標(biāo)，本試驗通過飲水建立長期鋁暴露大鼠模型，通過對血清中肝功酶及肝臟氧化與抗氧化狀態(tài)檢測，旨在揭示鋁對大鼠肝臟的毒性作用，提供鋁對肝臟毒害的參考性指標(biāo)，為鋁對動物肝臟毒害的解除提供理論資料。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑 99%（質(zhì)量純度）結(jié)晶三氯化鋁，為國產(chǎn)分析純。CX－5全自動生化分析儀（德國BECKMAN公司），Avanti 30低溫高速離心機（上海安亭科學(xué)儀器廠），PS－9000705超純水制備裝置（美國 Millpore公司），F(xiàn)orma－86C超低溫冰箱（Forma－86C超低溫冰箱），GSH－PX、SOD、MDA、考馬斯亮藍蛋白試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 試驗動物和處理 48只4周齡雄性 Wistar大鼠（購自哈爾濱中醫(yī)藥大學(xué)），預(yù)飼喂1周，隨機均分為4組，分別于飲水中添加 0，64.18，128.36，256.72mg／kg體重 AlCl3·6H2O溶液，分為對照組和低、中、高劑量染鋁組。各組大鼠自由采食飲水，試驗期為120d。

1.3 檢測項目和方法

1.3.1 血清ALT、AST活性檢測 試驗結(jié)束后，大鼠眼球采血，分離血清，用全自動生化分析儀檢測ALT、AST活性。

1.3.2 血清、肝臟抗氧化指標(biāo)檢測 大鼠剖殺后分離肝臟，冰浴下快速勻漿，取勻漿液用于GSH－PX、SOD活力和MDA含量檢測，具體操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.4 數(shù)據(jù)處理 所有結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用SPSS 18.0軟件進行單因素方差檢驗。

2 結(jié)果

2.1 大鼠血清ALT、AST活性檢測結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清ALT和AST活性逐漸升高，存在染鋁劑量－效應(yīng)關(guān)系，各染鋁組血清ALT活性及AST活性顯著高于對照組（P＜0.05；P＜0.01）（表1）。

表1 血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性

2.2 大鼠血清、肝臟抗氧化功能檢測結(jié)果

2.2.1 血清和肝臟中GSH－Px活性檢測結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清和肝臟中GSH－Px活性呈下降趨勢，存在染鋁劑量－效應(yīng)關(guān)系，各染鋁組GSHPX活性極顯著低于對照組（P＜0.01）（表2）。

2.2.2 大鼠血清和肝臟中SOD活性檢測結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清、肝臟SOD活性呈先上升后下降趨勢，低劑量染鋁組高于對照組，組間差異不顯著（P＞0.05）；中、高劑量染鋁組低于對照組，高劑量染鋁組SOD活性與對照組間有極明顯差異（P＜0.01）（表3）。

表2 血清、肝臟GSH－PX活性檢測

表3 血清、肝臟SOD活性檢測

2.2.3 大鼠血清和肝臟中MDA含量檢測結(jié)果隨染鋁劑量的增加，血清、肝臟中MDA含量呈上升趨勢。血清MDA含量在中、高劑量染鋁組極顯著高于對照組（P＜0.01）；肝臟 MDA含量各染鋁組均顯著高于對照組（P＜0.05；P＜0.01）（表4）。

表4 血清、肝臟MDA含量檢測

3 討論

3.1 鋁對大鼠肝臟血清ALT、AST活性的影響肝臟是動物體內(nèi)參與消化的最大腺體，承擔(dān)多種物質(zhì)代謝活動，含有大量酶類，各種有害因子及外來毒物能以肝細胞為靶細胞，激發(fā)肝細胞損傷，肝臟酶的釋放是反映肝細胞損傷的重要指標(biāo)。ALT和AST在肝臟細胞中活性最高，肝細胞病變引起的變性、炎癥和壞死會導(dǎo)致細胞腫脹及細胞膜的通透性增高，AST與ALT即可通過細胞膜釋放到血液中，引起血清中濃度升高，二者是監(jiān)測肝臟損傷的敏感指標(biāo)。馬迎教等［4］用AlCl3水溶液腹腔注射大鼠后，大鼠血清ALT、AST活性升高。禚金花等［5］用AlCl3染毒W(wǎng)istar大鼠3周后發(fā)現(xiàn)，染鋁組大鼠血清AST活性顯著高于對照組。本試驗發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁劑量的增加，大鼠血清ALT、AST活性顯著升高，提示長時間鋁暴露可導(dǎo)致肝細胞損傷。

3.2 鋁對大鼠抗氧化功能的影響 鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，因其優(yōu)良特性被廣泛使用，加之現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，動物機體接觸鋁大大增加，鋁在機體內(nèi)蓄積可直接或間接地對機體產(chǎn)生損害作用，大量臨床病理和動物試驗表明，這些損害多與體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。SOD是機體抗脂質(zhì)過氧化酶促防御系統(tǒng)中的一個重要酶，能有效清除氧自由基，終止自由基連鎖反應(yīng)，保證細胞膜完整和細胞的正常功能［6］。GSH－PX是一種抗氧化酶，可清除線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的過氧化氫和脂類中的過氧化氫。而MDA為脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物之一，其水平的高低與機體的脂質(zhì)過氧化程度呈正比。這3項指標(biāo)可反映機體的脂質(zhì)過氧化和抗氧化水平［7］。張利莉等［8］以氯化鋁拌飼料喂養(yǎng)，染鋁6.5個月，小鼠GSH－PX、SOD活性明顯降低，MDA含量明顯升高。黃玉芳等［9］研究發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁時間的延長，小鼠血清、肝、心、腦組織SOD活性下降；心、肝組織 MDA含量升高，提示染鋁可導(dǎo)致機體脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加強。本試驗發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁劑量的增加，血清和肝臟中GSH－Px、SOD活性逐漸降低，而MDA含量逐漸上升，呈現(xiàn)一定的劑量－效應(yīng)關(guān)系，這表明鋁暴露可引發(fā)肝臟組織脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，抗氧化能力下降，導(dǎo)致肝臟氧化損傷，從而破壞肝細胞結(jié)構(gòu)，影響肝功酶的釋放，損害肝臟功能。這與李姝［10］報道鋁可使肝臟脂質(zhì)過氧化作用增強導(dǎo)致MDA升高相一致。本試驗中SOD活性在低劑量染鋁時高于對照組，可能是由于鋁暴露誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)增強時，機體代償性地增加SOD活力以對抗增強的過氧化反應(yīng)。

綜上所述，長期鋁暴露可導(dǎo)致大鼠肝臟脂質(zhì)過氧化作用增強，抗氧化功能降低，引發(fā)肝組織氧化應(yīng)激，導(dǎo)致肝臟損傷，肝功酶釋放異常，肝臟功能受損。

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