香煙煙霧暴露干預(yù)對雄性小鼠體質(zhì)健康的影響

胡建平

(河南理工大學(xué)體質(zhì)健康中心，河南 焦作 454000)

近年來，二手煙對人體健康的威脅也逐步得到了公眾的普遍關(guān)注。關(guān)于香煙對人體健康方面的影響，目前相關(guān)成果多傾向于對人體肺功能、神經(jīng)系統(tǒng)和心腦血管等方面的研究，而針對人體抗疲勞能力及疲勞恢復(fù)方面的研究較少，本研究探討二手煙對雄性小鼠體質(zhì)健康的影響。

1 材料與方法

1.1動(dòng)物 昆明種小鼠24只，清潔級，編號SCXK(豫)2005-0001，合格證號：豫醫(yī)動(dòng)字第4104022號，雄性，體重(22±3)g(購自鄭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物飼養(yǎng)中心)，分籠飼養(yǎng)，自由飲食，室內(nèi)通風(fēng)良好，室溫控制在24 ℃左右。

1.2器材與方法 器材：被動(dòng)吸煙染毒柜(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生研究所研制)，玻璃材料，體積為2 m×1 m×0.7 m。染毒柜與吸煙裝置相連。LK-3氣體檢測報(bào)警儀監(jiān)測CO、CO2及O2濃度。氧氣瓶給氧，流量為0.5 L/min。紅旗渠香煙(河南中煙工業(yè)公司出品，焦油量15 mg，煙堿量1.2 mg)；EDTA-2K抗凝劑；超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒及丙二醛(MDA)試劑盒(購自南京建成生物工程技術(shù)公司)。

1.3方法 將24只雄性小鼠隨機(jī)分為對照組和實(shí)驗(yàn)組，每組12只。實(shí)驗(yàn)組每天統(tǒng)一放進(jìn)染毒柜內(nèi)進(jìn)行香煙煙霧暴露2次，上午10點(diǎn)、下午6點(diǎn)開始，連續(xù)4 w，煙霧暴露量每次自然燃燒6支香煙。香煙燃燒方法：放入吸煙裝置1支香煙點(diǎn)燃，固定于香煙架上后迅速放入實(shí)驗(yàn)組染毒柜內(nèi)至香煙自然燃盡，然后再放入一支香煙，依次將第6支香煙自然燃盡，讓小鼠繼續(xù)停留在染毒柜內(nèi)，時(shí)間直至總計(jì)1 h，從染毒柜中取出小鼠，再分籠飼養(yǎng)自由進(jìn)食。對照組在實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行香煙煙霧暴露染毒的同時(shí)在同樣的染毒柜內(nèi)做偽暴露，不進(jìn)行染毒，其他條件與實(shí)驗(yàn)組相同。

1.4指標(biāo)評價(jià) ①水溫為(28±2)℃，水深為小鼠頭部至尾尖長的2倍以上，完成香煙煙霧暴露染毒最后1 w，兩組進(jìn)行無負(fù)重適應(yīng)性游泳訓(xùn)練(游泳時(shí)間從開始的20 min逐漸延長)6 d，休息1 w后進(jìn)行力竭性游泳，控制小鼠保持游泳狀態(tài)，以小鼠下沉10 s不露出水面為力竭標(biāo)準(zhǔn)，記錄力竭游泳時(shí)間。②兩組小鼠于實(shí)驗(yàn)前分別采尾血1.5 ml，4 ℃冰箱過夜，3 000 r/min離心10 min得血清，分別采用黃嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法分別檢測實(shí)驗(yàn)前各組小鼠SOD活性和MDA的含量。于力竭游泳恢復(fù)24 h后，即實(shí)驗(yàn)后分別對兩組小鼠采尾血1.5～2.5 ml，采用同實(shí)驗(yàn)前方法分別檢測兩組小鼠SOD活性和MDA的含量。

2 結(jié) 果

實(shí)驗(yàn)前，兩組小鼠血清SOD活性和MDA含量各項(xiàng)指標(biāo)組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)組SOD活性和MDA含量均較實(shí)驗(yàn)前及對照組有明顯差異(P均<0.05)，見表1。力竭游泳時(shí)間實(shí)驗(yàn)組〔(226.47±40.91)min〕明顯低于對照組〔(187.65±24.68)min〕(P<0.05)。

表1 兩組小鼠血清SOD活性和MDA含量比較±s，n=12)

3 討 論

力竭游泳實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)小鼠有氧耐力即心肺耐力功能的重要實(shí)驗(yàn)，小鼠經(jīng)香煙煙霧暴露后，小鼠的肺組織可能有不同程度的破壞，心臟和肌肉等功能下降，促使抗疲勞能力降低，造成力竭游泳時(shí)間縮短有關(guān)。相關(guān)研究指出，煙霧中的焦油等有害物質(zhì)可附著于被動(dòng)吸煙者的氣管、支氣管和肺泡表面抑制纖毛運(yùn)動(dòng)，并使肺泡巨噬細(xì)胞和血中中性粒細(xì)胞釋放的氧自由基增多，進(jìn)而增加白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，形成炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致肺組織破壞和功能障礙〔1，2〕。尼古丁可引起血壓升高、心跳加快，心臟泵血功能下降，機(jī)體耗氧量增多等，使有氧運(yùn)動(dòng)能力及抗疲勞能力下降〔3〕。本研究結(jié)果與之相符。

本研究中小鼠血清SOD活性和MDA含量的變化是解釋上述現(xiàn)象的有力證據(jù)。近年來，自由基理論為運(yùn)動(dòng)性疲勞的產(chǎn)生和恢復(fù)提供了新的理論依據(jù)，越來越受到人們的重視。氧自由基及其所誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化物對生物機(jī)體具有強(qiáng)大的毒性作用：使膜受體、離子通道、膜蛋白的脂質(zhì)微環(huán)境發(fā)生變化，影響細(xì)胞膜的功能〔4〕。MDA是脂質(zhì)過氧化作用的最終分解產(chǎn)物，與體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)程度相平行，因此MDA通常作為評定自由基脂質(zhì)過氧化程度的指標(biāo)〔5〕。同時(shí)體內(nèi)存在著清除氧自由基的酶類和非酶類物質(zhì)，主要包括SOD、過氧化氫酶(CAT)以及維生素E等非酶類物質(zhì)，它們通過各自的途徑維持機(jī)體內(nèi)自由基產(chǎn)生和消除的動(dòng)態(tài)平衡〔6〕，可以說血清SOD活性和MDA含量是機(jī)體整體氧化和抗氧化狀態(tài)的反映。本實(shí)驗(yàn)揭示被動(dòng)吸煙對體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)起到促進(jìn)作用，同時(shí)消耗了大量的抗氧化酶或抑制了抗氧化酶的活性，使多部位的細(xì)胞功能受到影響，結(jié)果血液、心肺、肌肉工作能力下降，加速了疲勞過程的發(fā)展。所以，香煙煙霧暴露組小鼠力竭游泳時(shí)間難免縮短。本實(shí)驗(yàn)中測定的SOD活性和MDA含量是力竭游泳后24 h恢復(fù)期情況，表明香煙煙霧中有害物質(zhì)對機(jī)體的損害在短時(shí)間內(nèi)難以恢復(fù)，故被動(dòng)吸煙不僅影響運(yùn)動(dòng)能力，加速疲勞發(fā)展，而且還會(huì)影響運(yùn)動(dòng)后疲勞的消除和功能的恢復(fù)。

綜上，香煙煙霧暴露可使健康小鼠血清SOD活性降低、MDA含量增加，引起小鼠抗疲勞能力降低，同時(shí)也是影響運(yùn)動(dòng)后疲勞消除和功能恢復(fù)的主要因素，對小鼠體質(zhì)產(chǎn)生明顯不利影響。

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