碘甲烷對雄性大鼠肝臟氧化損傷的研究

馬曉明，宋祥福，張 迪，張 晶，侯雨霏，李鐵驥

(吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，長春 130021)

碘甲烷是工業(yè)上一種常用的甲基化試劑，受熱易分解，產(chǎn)生有毒的碘化物煙氣，可經(jīng)呼吸道、皮膚、消化道吸收而引起中毒［1］。國內(nèi)外曾報道多例碘甲烷中毒的病例，癥狀主要包括:頭暈、意識模糊、惡心、嘔吐、皮膚損害等。國外的研究提示碘甲烷對實(shí)驗動物主要的影響包括:神經(jīng)系統(tǒng)損害、鼻粘膜細(xì)胞損害、以及潛在的致癌性［2-8］，而對碘甲烷的肝臟毒性研究較少，并且碘甲烷和絕大多數(shù)有機(jī)溶劑一樣，進(jìn)入機(jī)體后主要通過肝臟進(jìn)行代謝。因此為了解碘甲烷對肝臟的氧化損傷作用，進(jìn)行本次研究。由于本次報道是碘甲烷毒性研究實(shí)驗的一個分支實(shí)驗，還需要進(jìn)一步研究生殖等方面的研究，故本次報道只采用雄性大鼠進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗動物

雄性SD大鼠24只，來源于北京華阜康生物科技股份有限公司【SCXK(京)2009-0004】。

1.2 主要試劑與儀器

碘甲烷，北京中科拓展化學(xué)技術(shù)有限公司。SOD測試盒、GST測試盒，南京建成生物工程研究所。BCA蛋白濃度測試盒，北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司。低速自動平衡離心機(jī)(LD25-2)，北京西城區(qū)醫(yī)療器械廠。恒溫水浴箱，北京西城區(qū)醫(yī)療器械廠。酶標(biāo)儀(Biorad)，上海京工實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 樣本的采集與制備

本次實(shí)驗根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的研究方法，將24只雄性SD大鼠隨機(jī)分成4組，放入靜式染毒罐中，實(shí)驗組分別給予濃度為 650 mg/m3、260 mg/m3、130 mg/m3的碘甲烷，對照組保持相同條件不染毒，每天染毒4 h，持續(xù)染毒一周。之后進(jìn)行腹主動脈取血，并解剖取出肝臟。血液4000 r/min離心10 min后，取血清進(jìn)行檢測。肝臟準(zhǔn)確稱取0.2 g，加生理鹽水研磨后，制備成2%的組織勻漿，2000 r/min離心15 min，取上清液進(jìn)行測定。

1.4 樣品的測定

將所制備好的血清與組織勻漿按照SOD和GST測試盒的說明書進(jìn)行加樣，待顯色反應(yīng)后，分別在550 nm和412 nm處測定樣品的吸光度即OD值，根據(jù)公式計算出樣品中SOD和GST的活力。組織勻漿還要應(yīng)用蛋白測試盒進(jìn)行蛋白含量的測定。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

全部測定數(shù)據(jù)采用單因素方差分析，軟件采用SPSS13.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 血清中SOD的活力

隨著碘甲烷濃度升高，血清中SOD的活力逐漸下降，且高、中、低濃度組與對照組之間有顯著差異，結(jié)果見表1。

表1 大鼠血清中SOD的活力()Tab.1 The activity of serum SOD in the rats

表1 大鼠血清中SOD的活力()Tab.1 The activity of serum SOD in the rats

注:*與對照組進(jìn)行比較 P＜0.05。Note:*Compared with control group P＜0.05.

組別(Group) SOD活力(activity of SOD，U/mL)對照組 (Control group) 179.55±14.83低劑量組 (Low dose group) 107.73±18.33*中劑量組 (Middle dose group) 67.83±8.70*高劑量組 (High dose group) 28.82±12.30*

2.2 肝臟組織中SOD的活力

隨著碘甲烷濃度的升高，肝臟組織中SOD的活力逐漸下降，且高、中、低濃度三組與對照組有顯著差異，高劑量組與低劑量組之間也存在統(tǒng)計學(xué)差異，結(jié)果見表2。

表2 大鼠肝臟組織中SOD的活力()Tab.2 The activity of SOD in the rats liver tissue

表2 大鼠肝臟組織中SOD的活力()Tab.2 The activity of SOD in the rats liver tissue

注:*與對照組進(jìn)行比較 P＜0.05;△與低劑量組進(jìn)行比較 P＜0.05。Note:*Compared with control group P＜0.05;△Compared with the low dose group P＜0.05.

SOD活力(activity of SOD，U/mgprot)對照組 (Control group) 270.08±26.45低劑量組 (Low dose group) 241.75±12.34*中劑量組 (Middle dose group) 228.30±17.79*高劑量組 (High dose group) 219.23±11.96組別(Group)＊△

2.3 血清中GST的活力

隨著碘甲烷濃度的升高，血清中GST的活力逐漸升高，高、中、低劑量組與對照組存在統(tǒng)計學(xué)差異，低、中劑量組與高劑量組比較也存在統(tǒng)計學(xué)差異，結(jié)果見表3。

表3 大鼠血清中GST的活力()Tab.3 The activity of serum GST in the rats

表3 大鼠血清中GST的活力()Tab.3 The activity of serum GST in the rats

注:*與對照組進(jìn)行比較 P＜0.05;△與高劑量組進(jìn)行比較 P＜0.05。Note:*Compared with control group P＜0.05;△Compared with the high dose group P＜0.05.

SOD活力(activity of SOD，U/mL)對照組 (Control group) 7.02±3.46低劑量組 (Low dose group) 12.36±2.37＊△中劑量組 (Middle dose group) 17.96±2.38＊△高劑量組 (High dose group) 29.24±8.73組別(Group)*

3 討論

國內(nèi)、外的文獻(xiàn)報道，碘甲烷進(jìn)入機(jī)體后主要產(chǎn)生以神經(jīng)系統(tǒng)毒性為主的癥狀，而對其他系統(tǒng)損害的報道較少。根據(jù)碘甲烷作為有機(jī)溶劑在肝臟代謝這一特性，肝臟毒性也應(yīng)該成為一項重要的檢測指標(biāo)，但目前國內(nèi)、外未見此類文獻(xiàn)報道。

本次實(shí)驗中，大鼠吸入碘甲烷后，血清和肝臟組織中SOD的活力，實(shí)驗組與對照組相比出現(xiàn)活力降低現(xiàn)象，說明大鼠在吸入碘甲烷后，體內(nèi)的SOD會出現(xiàn)消耗。SOD的主要生理功能是清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，如超氧陰離子自由基(O-2)，自由基可以對機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷等作用，因此SOD對機(jī)體可以起到保護(hù)作用。本次實(shí)驗血清中SOD活力隨著碘甲烷吸入濃度的升高而下降，說明大鼠機(jī)體隨著吸入碘甲烷濃度的升高，氧化損傷程度也逐漸加重，導(dǎo)致體內(nèi)SOD活力也逐漸減低，而且通過同時測定肝組織勻漿中SOD的活力，也出現(xiàn)同樣的變化，綜合以上兩種實(shí)驗結(jié)果，說明大鼠在吸入碘甲烷后，對肝臟造成氧化損傷作用。楊紅等［9］所著文獻(xiàn)中研究了汽油對小鼠肝臟SOD的影響，以及賀性鵬等［10］所研究的人群長期接觸有機(jī)溶劑后 SOD的變化與本次研究所得結(jié)果一致。

谷胱甘肽的生理功能主要是清除體內(nèi)的自由基，是體內(nèi)的一種重要的抗氧化物質(zhì)，可保護(hù)機(jī)體減少氧化損傷的作用。GST是催化谷胱甘肽與外源性化學(xué)物結(jié)合的一種重要的酶，其主要存在于肝臟細(xì)胞中。當(dāng)外源化學(xué)物進(jìn)入機(jī)體后，谷胱甘肽會通過化學(xué)反應(yīng)與之結(jié)合，達(dá)到抗氧化的作用，該反應(yīng)中就會有GST參與其中。本次實(shí)驗中，血清GST的活力實(shí)驗組與對照組相比出現(xiàn)升高現(xiàn)象，說明大鼠在吸入碘甲烷后，血清中GST的含量增多。但正常狀態(tài)下，血清中GST的含量很低，本次實(shí)驗血清中GST出現(xiàn)升高，可能是由于肝臟細(xì)胞受到氧化損傷，發(fā)生破裂。GST通過破裂的肝臟細(xì)胞釋放入血，催化谷胱甘肽與碘甲烷的反應(yīng)，降低碘甲烷對大鼠機(jī)體的氧化損傷作用。黃芬等［11］所著文獻(xiàn)研究1-溴丙烷對大鼠肝臟GST活力影響與本次實(shí)驗結(jié)果一致。

綜上所述，通過對大鼠每日4h，連續(xù)一周吸入碘甲烷，后測定血清、肝組織中SOD活力以及血清中GST活力幾項指標(biāo)，實(shí)驗組與對照組相比較統(tǒng)計學(xué)差異有顯著性(P＜0.05)，說明了大鼠在吸入碘甲烷后，肝臟會出現(xiàn)氧化損傷。根據(jù)本次實(shí)驗研究的結(jié)果，可以對今后工業(yè)生產(chǎn)中的車間環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，降低車間碘甲烷濃度，降低碘甲烷吸入對工人肝臟的損害作用，保護(hù)作業(yè)者的健康。但本次實(shí)驗對碘甲烷毒性作用的具體機(jī)制還尚不明確，在今后的實(shí)驗中我們將進(jìn)一步研究，從而達(dá)到進(jìn)一步了解碘甲烷毒作用機(jī)制的目的。

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