α－硫辛酸對(duì)鎘致大鼠肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化損傷保護(hù)作用試驗(yàn)

陸 江，朱道仙，劉 靜，盧 煒，賀生中

（江蘇畜牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州225300）

鎘作為一種重要的工業(yè)毒物和環(huán)境化學(xué)污染物，可通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體和蓄積，產(chǎn)生多器官系統(tǒng)損害，其中肝是最主要的靶器官。有研究報(bào)道，肝細(xì)胞暴露于5μmol／L醋酸鎘下24h可引起急性損傷［1］，鎘引起的脂質(zhì)氧化反應(yīng)（LPO）已被看作鎘引起損傷的一個(gè)重要機(jī)制［2］。α－硫辛酸（α－LA）是一種在酵母、菠菜及肉類中發(fā)現(xiàn)的生物因子，具有強(qiáng)大的抗氧化作用，被稱為“萬(wàn)能抗氧化劑”，更是自由基捕手，是機(jī)體細(xì)胞利用糖類等能源物質(zhì)產(chǎn)生能量所需的一種限制性必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，廣泛用于治療和預(yù)防心臟病、糖尿病等多種疾病。其抗氧化能力比維生素E高20倍，并且可提高其他抗氧化劑效果，是已知惟一具備脂、水兼容性的抗氧化劑［3－4］。但尚未有其可拮抗重金屬氧化損傷的報(bào)道。本研究應(yīng)用α－LA對(duì)染鎘大鼠進(jìn)行干預(yù)，探討α－LA對(duì)鎘引起的肝氧化損傷的保護(hù)作用，為尋找有效防治鎘中毒及相關(guān)疾病的發(fā)生提供新方法。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物分組與處理 選用9周齡SPF級(jí)雄性SD大鼠25只（揚(yáng)州大學(xué)比較醫(yī)學(xué)中心提供），體重180～220g，按體重隨機(jī)分成5組，每組5只，分別為對(duì)照組、單純?nèi)炬k組、低劑量α－LA干預(yù)組、中劑量α－LA干預(yù)組和高劑量α－LA干預(yù)組，試驗(yàn)前分籠適應(yīng)性喂飼7d。

試驗(yàn)方法：對(duì)照組和單純?nèi)炬k組均先灌胃0.9%生理鹽水，低劑量干預(yù)組、中劑量干預(yù)組和高劑量干預(yù)組分別灌胃α－LA（Sigma公司）25mg／kg、50mg／kg、100mg／kg體重，1h后，對(duì)照組腹腔注射0.9%生理鹽水，其余4組按1.5mg／kg體重腹腔注射氯化鎘［5］（優(yōu)級(jí)純，上海試劑二廠），每天1次，連續(xù)染毒7d，試驗(yàn)期間大鼠自由進(jìn)食和飲水，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.2 肝損傷標(biāo)志酶測(cè)定 末次染毒后24h采血，測(cè)定血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）和堿性磷酸酶（ALP）活性。用全自動(dòng)血液生化分析儀（北京眾磊生物科技發(fā)展有限公司）測(cè)定。

1.3 脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)測(cè)定 末次染毒后24h將大鼠股動(dòng)脈放血后頸椎脫臼處死，迅速分離肝臟，制成10%組織勻漿，取上清液進(jìn)行丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH－Px）活性、過(guò)氧化氫酶（CAT）活性及蛋白質(zhì)含量測(cè)定，以上均用722型光柵分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）測(cè)定，試劑均由南京建成生物工程研究所提供。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用SPSS17.0軟件單因素分析方法進(jìn)行組間差異統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 肝功能血清酶活性測(cè)定 試驗(yàn)大鼠血清肝功能3種酶活性的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，單純?nèi)炬k組血清ALT活性升高有極顯著差異（P＜0.01）；與單純?nèi)炬k組相比，低劑量干預(yù)組血清ALT活性降低（P＜0.05），中劑量干預(yù)組和高劑量干預(yù)組ALT活性降低極顯著（P＜0.01），高劑量干預(yù)組血清ALT活性與對(duì)照組無(wú)差異（P＞0.05）。單純?nèi)炬k組血清AST活性極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01），高劑量干預(yù)組極顯著低于單純?nèi)炬k組（P＜0.01），但與對(duì)照組無(wú)差異（P＞0.05）；低劑量干預(yù)組與中劑量干預(yù)組亦低于單純?nèi)炬k組（P＜0.05），而高于對(duì)照組，差異分別為極顯著（P＜0.01）和顯著（P＜0.05）。與對(duì)照組比較，單純?nèi)炬k組血清ALP活性升高較大（P＜0.01），低劑量干預(yù)組與中劑量干預(yù)組略高（P＜0.05），高劑量干預(yù)組無(wú)差異（P＞0.05）；與單純?nèi)炬k組比較，低劑量干預(yù)組、中劑量干預(yù)組及高劑量干預(yù)組的血清ALP活性極顯著降低（P＜0.01）。這說(shuō)明α－LA可以減少鎘致大鼠肝臟的損傷，并且呈一定量效關(guān)系。

表2 大鼠血清肝功能酶的活性變化 （U／L）

2.2 肝臟組織脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)測(cè)定 大鼠肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)測(cè)定見(jiàn)表3。由表3可見(jiàn)：與對(duì)照組比較，單純?nèi)炬k組肝組織中MDA含量升高明顯（P＜0.01），α－LA 各劑量組與單純?nèi)炬k組比較MDA量降低，其中中、高劑量組差異極顯著（P＜0.01），但均高于對(duì)照組；單純?nèi)炬k組SOD活性明顯低于對(duì)照組（P＜0.01），α－LA低劑量組與中劑量組SOD低于對(duì)照組（P＜0.01，P＜0.05），但高于單純?nèi)炬k組，高劑量干預(yù)組SOD活性高于單純?nèi)炬k組（P＜0.05），與對(duì)照組無(wú)明顯差異（P＞0.05）；與對(duì)照組比較，單純?nèi)炬k組及低劑量干預(yù)組的GSH－Px活性降低明顯（P＜0.01），中劑量組GSH－Px活性亦降低（P＜0.05），α－LA 低、中劑量干預(yù)組 GSHPx活性高于單純?nèi)炬k組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），高劑量組GSH－Px活性極顯著高于單純?nèi)炬k組（P＜0.01）；單純?nèi)炬k組及低劑量干預(yù)組的CAT活性極顯著低于對(duì)照組（P＜0.01），中劑量干預(yù)組CAT活性高于單純?nèi)炬k組（P＜0.05）但低于對(duì)照組（P＜0.05），高劑量干預(yù)組與單純?nèi)炬k組比較，CAT活性顯著升高（P＜0.01）且與對(duì)照組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。結(jié)果表明：α－LA可以降低染鎘大鼠肝組織中MDA的含量，并能提高肝組織中SOD、GSH－Px及CAT的活性，且呈一定的量效關(guān)系，以高劑量干預(yù)組效果最好，說(shuō)明α－LA對(duì)鎘致肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化損傷有一定的保護(hù)作用。

表3 α－LA對(duì)鎘致大鼠肝組織脂質(zhì)過(guò)氧化的影響

3 討論

鎘造成大鼠肝臟的結(jié)構(gòu)和功能的損害，主要表現(xiàn)為血清天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）和堿性磷酸酶（ALP）活力升高［6］。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單純?nèi)炬k組的AST、ALT及ALP活性升高（P＜0.01），而α－LA各干預(yù)組的肝損傷標(biāo)志性酶的活性低于單純?nèi)炬k組，以高劑量組最為明顯（P＜0.01），表明α－LA可拮抗鎘致肝臟的損傷作用。

鎘對(duì)肝臟的損傷作用主要與脂質(zhì)過(guò)氧化有關(guān)［7－8］。鎘是一種很強(qiáng)的脂質(zhì)過(guò)氧化誘導(dǎo)劑，一定劑量的鎘可引起一系列的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，使脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA含量增加，而MDA可造成DNA分子鏈斷裂或堿基缺失，破壞各種生物模結(jié)構(gòu)的完整性，從而給機(jī)體細(xì)胞帶來(lái)嚴(yán)重的損害，此外，鎘還可抑制GSH－Px、SOD、CAT等抗氧化酶的活性，從而加劇脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)。而α－LA是一種代謝型抗氧化劑，其與在生物體內(nèi)的還原型產(chǎn)物二氫硫辛酸（DHLA），能清除幾乎所有的自由基和活性氧［9］。本試驗(yàn)表明，染鎘引起大鼠肝組織MDA含量升高（P＜0.01），α－LA 各劑量組 MDA 含量隨α－LA 給藥劑量增加而下降，中高劑量組MDA含量與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說(shuō)明α－LA可以阻斷鎘誘導(dǎo)的脂質(zhì)過(guò)氧化進(jìn)程，從而保護(hù)肝臟避免脂質(zhì)過(guò)氧化。此外，α－LA各劑量干預(yù)組SOD、GSHPx、CAT等抗氧化酶的活性都有所增加，呈量效關(guān)系，這可能與α－LA的氧化還原激活了生物體內(nèi)抗氧化酶的代謝循環(huán)，進(jìn)而形成獨(dú)特的生物抗氧化劑再生循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，維持了機(jī)體正常的抗氧化劑水平，共同發(fā)揮生物抗氧化作用有關(guān)［10］。綜上所述，α－LA對(duì)重金屬鎘致肝臟的脂質(zhì)過(guò)氧化損傷有一定的保護(hù)作用。

［1］汪紀(jì)倉(cāng)，張英，裔傳卉，等.鎘對(duì)大鼠原代肝細(xì)胞的毒性損傷［J］.中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2010，30（4）：527－529.

［2］El－Demerdash F M，Yousef M I，Kedwany F S，etal.Cadmium in－duced changes in lipid peroxidation，blood hematology，biochemical pa－rameters and semen quality of male rats：protective role of vitamin Eand beta－carotene［J］.Food Chem Toxicol，2004，42（10）：1563－1571.

［3］Gokhan S，Okkes Y，Tulin G，etal.Effect of vitamin C and lipoicacid on streptoztocin－induced diabetes gene expression：mRNA andprotein expressions of Cu－Zn SOD and catalase［J］.Mol Cell BioChem，2008，309：109－116.

［4］張瓅文，丁美會(huì)，楊喻曉，等.硫辛酸抗氧化性及其生理保健功能研究進(jìn)展［J］.科技通報(bào)，2009（4）：432－436.

［5］陳美珠，蘇潔貞，鄒志方，等.枸杞多糖對(duì)鎘致大鼠肝抗氧化酶損傷的保護(hù)作用［J］.職業(yè)與健康，2010，11（22）：2613－2614.

［6］陳敏，謝吉民，程曉農(nóng)，等.鎘對(duì)小鼠肝臟的毒性作用機(jī)理探討［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2002，12（4）：321－323.

［7］汪紀(jì)倉(cāng).鎘致大鼠肝細(xì)胞毒性機(jī)理研究［D］.揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2010.

［8］朱善良，陳龍.鎘毒性損傷及其機(jī)制的研究進(jìn)展［J］.生物學(xué)教學(xué)，2006（8）：2－4.

［9］Paker L，Witt E T，Trirschler H J.Alpha lipoic acid as a biological antioxidant［J］.Free Radical Biol Med，1995，19：227－235.

［10］馬慧敏，周安國(guó)，王之盛，等.硫辛酸的抗氧化功能及其在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.飼料工業(yè)，2006（22）：9－11.