跨代染鎘對子代大鼠大腦引起的脂質(zhì)過氧化

張 燕，王克躍

(遵義醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院 毒理學(xué)教研室，貴州 遵義 563099)

鎘是一種常見的金屬毒物，可對多組織產(chǎn)生毒作用。由于工業(yè)三廢和生活中大量含鎘廢棄物進(jìn)入環(huán)境， 目前已在局部地區(qū)對公眾造成了不同程度的危害，引起了人們的高度重視[1-2]。世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署將其列為重點(diǎn)研究的環(huán)境污染物。而鋅則是人體的必需微量元素，鋅對腦的發(fā)育及維持其正常功能有重要作用，并且在人和動物神經(jīng)細(xì)胞的成熟分化過程中發(fā)揮重要作用，還具有抗氧化功能, 慢性鎘中毒時(shí)，增加鋅的攝入量可以防止大鼠腎功能損傷和骨代謝障礙[3]。無論什么原因干擾了鋅的功能和代謝，都會對機(jī)體健康產(chǎn)生不良后果。已有大量的研究表明，鎘對機(jī)體的損害，與鎘引起鋅在體內(nèi)的代謝和功能的異常密切相關(guān)。脂質(zhì)過氧化是鎘引起機(jī)體損傷的機(jī)理之一[1]，有研究表明，鎘對培養(yǎng)的原代大鼠皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞有致脂質(zhì)過氧化作用[4]，本研究旨在探討低濃度跨代長期鎘暴露的情況下，鎘是否能引起子代大鼠大腦脂質(zhì)過氧化損傷。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 SD清潔級大鼠36只，雄性12只，雌性24只，體重212±6.9g，由第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供[許可證號SCXK(渝)2012-0003]。

1.2 主要試劑 氯化鎘(優(yōu)級純, 上海試劑二廠) 、MDA測試盒( 碧云天生物試劑公司)。

1.3 主要儀器 756 分光光度計(jì)( 上海第三分析儀器廠) ；Spectr AA 240Z型原子吸收分光光度計(jì)(美國CARIN公司)。

1.4 動物處理及各指標(biāo)測定方法 將36只SD大鼠隨機(jī)分為以下4組：飼料中不添加鎘組(1組)；飼料中按1mg/kg加入鎘組(2組)；飼料中按5mg/kg加入鎘組(3組)、飼料中按25mg/kg加入鎘組(4組)，每組含3只雄鼠和6只雌鼠，將鎘摻入飼料中充分?jǐn)嚢杌靹蚝笈涑珊煌k含量的顆粒飼料。親代大鼠染鎘1月后，每組按照雌雄2:1的比例合籠，產(chǎn)下子鼠后，將10只新生大鼠處死，取出肝、腎和腦組織，放入-80℃冰箱內(nèi)保存。待親代雌鼠哺乳結(jié)束后處死，將5只親代大鼠取出肝、腎和腦組織，放入-80℃冰箱內(nèi)保存。其余的乳鼠同親代大鼠染鎘方式，喂養(yǎng)8周后處死，取肝、腎和腦組織-80℃冰箱內(nèi)保存。各指標(biāo)測定方法如下：

1.4.1 丙二醛(malonydiadehyde, MDA)含量測定大腦中MDA含量測定按照試劑盒內(nèi)說明書進(jìn)行測定。

1.4.2 鎘和鋅的測定 測定時(shí)將組織解凍，經(jīng)微波消解，用0.5%的稀硝酸稀釋后，采用石墨爐原子吸收光譜法測定鎘和鋅的含量。

2 結(jié)果

2.1 MDA檢測結(jié)果 從表1可以看出, 3個(gè)染毒組的腦組織MDA 含量與1組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

分組MDA( nmo l/ mgPro)1組2.0473±0.08332組 2.3953±0.0786a3組2.5020±0.0688a4組2.6253±0.0543a

a與1組比較P<0.05。

2.2 鎘和鋅測定結(jié)果 親代大鼠、乳鼠及8W的大鼠鎘、鋅含量(見表2、表3)?？梢钥闯?，親代大鼠染鎘后，所產(chǎn)下的乳鼠體內(nèi)鎘含量也相應(yīng)的增高，隨著染鎘劑量的增加，大腦內(nèi)鋅的含量相應(yīng)降低，經(jīng)相關(guān)分析，親代大鼠肝臟鎘的含量與子代新生大鼠肝臟鎘含量呈正相關(guān)(r=0.554，P<0.05)；親代大鼠腎臟鎘含量與子代新生大鼠腎臟中鎘含量呈正相關(guān)(r=0.559，P<0.05)；親代大鼠腦中鎘含量與子代新生大鼠腦中鎘含量呈正相關(guān)(r=0.924，P<0.01)，子代8周大鼠腦中MDA含量與腦中鋅含量呈負(fù)相關(guān)(r=-0.11，P<0.05)。

鼠別n器官組別1234親代大鼠5肝腎腦13.77±2.7814.00±1.9113.56±1.2622.06±2.08a17.53±1.63a15.19±1.4323.86±1.84a19.67±1.13ab17.34±1.79ab25.99±1.62abc20.79±1.09abc19.78±0.93abc子代新生大鼠10 肝腎腦10.42±1.9410.01±2.347.03±1.0715.11±3.29a10.85±1.858.38±1.44a15.84±2.48a14.05±1.64ab11.12±1.25ab16.67±4.51a16.53±3.28abc12.15±1.43ab子代8周大鼠15肝腎腦27.00±5.5725.51±3.789.28±0.8145.11±3.70a42.59±5.87a13.39±1.11a57.98±4.51ab53.26±4.31ab17.08±0.56ab60.24±1.65ab60.11±1.80abc20.62±1.14abc

a與1組比較P<0.05，b與2組比較P<0.05，c與3組比較P<0.05。

鼠別n組別1234親代大鼠516.68±6.867.49±4.48a5.44±5.75a1.04±2.32a子代新生大鼠109.42± 2.9110.88±3.176.86±5.38b3.73±4.83ab子代8周大鼠1514.99±7.5616.38±1.5812.89±1.06b8.31±0.76abc

a與1組比較P<0.05，b與2組比較P<0.05，c與3組比較P<0.05。

3 討論

大量的研究已經(jīng)證實(shí)[5-6]，鎘的毒性作用與氧化損傷有密切的關(guān)系，進(jìn)入體內(nèi)的鎘，可以引起機(jī)體脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及功能異常，引發(fā)一系列的鎘損傷，而鋅對鎘引起的脂質(zhì)過氧化有保護(hù)作用[7]。MDA是最常用的反應(yīng)機(jī)體脂質(zhì)過氧化的指標(biāo)，是反映鎘損傷的間接指標(biāo)之一。既往的鎘毒性實(shí)驗(yàn)研究都是在同代動物中進(jìn)行的，本研究給大鼠跨代經(jīng)飼料低劑量染鎘來模擬人群接觸鎘的情況，探討跨代染鎘對子代的影響。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，親代和子代兩個(gè)時(shí)期的大鼠大腦、肝和腎中鎘含量均隨染鎘劑量增加而增加，表明孕鼠接觸鎘可通過胎盤將鎘轉(zhuǎn)運(yùn)到子鼠，結(jié)果與已有的研究結(jié)果一致[8]。同時(shí)，腦組織中鋅含量隨染鎘劑量增加而降低，高劑量組低于對照組。目前認(rèn)為，鎘和鋅在消化道都是經(jīng)二價(jià)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體1競爭性吸收[9]，而鎘的競爭性遠(yuǎn)比鋅大[10]，故腦組織中鋅含量降低可能是由于鎘影響了鋅在消化道吸收的結(jié)果。腦組織中MDA含量也隨染鎘劑量增高而增高，且與腦組織中鋅含量呈負(fù)相關(guān)，與肝臟、腎臟和大腦中鎘含量呈正相關(guān)，有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，表明在實(shí)驗(yàn)的劑量范圍內(nèi)，不但可使體內(nèi)鎘含量增高，腦中鋅含量降低，還引起了脂質(zhì)過氧化損傷。提示鎘引起的脂質(zhì)過氧化損傷損傷與鋅的代謝異常有密切關(guān)系。本研究的結(jié)果提示，世代長期生活在高鎘環(huán)境中的人群，比外來人群更容易受到鎘危害，如果適量補(bǔ)充鋅可能有利于拮抗鎘引起的氧化損傷。

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