燃煤型氟中毒對(duì)雌鼠血細(xì)胞的影響*

王世君，謝婷婷，夏曙華△，周 進(jìn)，余司文，徐靜峰，崔淼淼

(1.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院臨床檢驗(yàn)科，貴陽(yáng) 550004；2.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院臨床檢驗(yàn)教研室，貴陽(yáng) 550004；3.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院烏當(dāng)醫(yī)院檢驗(yàn)科，貴陽(yáng) 550004；4.上海市閘北區(qū)中心醫(yī)院檢驗(yàn)科 200070；

5.貴州省貴陽(yáng)市第二人民醫(yī)院外科 550000；6.貴州省貴陽(yáng)市第二人民醫(yī)院檢驗(yàn)科 550000)

論著·基礎(chǔ)研究

燃煤型氟中毒對(duì)雌鼠血細(xì)胞的影響*

王世君1,2，謝婷婷1,2，夏曙華1,2△，周 進(jìn)3，余司文4，徐靜峰5，崔淼淼6

(1.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院臨床檢驗(yàn)科，貴陽(yáng) 550004；2.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)學(xué)院臨床檢驗(yàn)教研室，貴陽(yáng) 550004；3.貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院烏當(dāng)醫(yī)院檢驗(yàn)科，貴陽(yáng) 550004；4.上海市閘北區(qū)中心醫(yī)院檢驗(yàn)科 200070；

5.貴州省貴陽(yáng)市第二人民醫(yī)院外科 550000；6.貴州省貴陽(yáng)市第二人民醫(yī)院檢驗(yàn)科 550000)

目的 探討不同染氟劑量在不同時(shí)間對(duì)雌鼠血細(xì)胞的影響。方法 選用SD雌性大鼠按體質(zhì)量分為對(duì)照組(飼以非病區(qū)玉米飼料，含氟量為5.2 mg/kg)、中氟組、高氟組(飼以摻入燃煤型氟中毒病區(qū)玉米飼料，含氟量分別為47.8、96 mg/kg)，中氟組、高氟組合稱染氟組。于染氟60、120、180 d進(jìn)行血常規(guī)檢測(cè)。結(jié)果 染氟60、120 d高氟組白細(xì)胞(WBC)較中氟組明顯減少(P<0.05)。第60、120天和180天時(shí)染氟組紅細(xì)胞(RBC)較對(duì)照組顯著減少(P<0.05),染氟組第120天時(shí)RBC較第60、180天減少(P<0.05)。染氟60、120 d時(shí)染氟組血紅蛋白(Hb)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)較對(duì)照組減低(P<0.05)，第180天時(shí)染氟組MCV反而有增高趨勢(shì)(P<0.05)；染氟組內(nèi)Hb、HCT染氟120 d均比60、180 d低(P<0.05)；中氟組MCV隨時(shí)間推移逐漸降低，180 d時(shí)顯著低于60 d(P<0.05)，高氟組染氟120 d MCV均比60、180 d低(P<0.05)。中氟組內(nèi)染氟120 d平均血紅蛋白含量(MCH)比60、180 d高(P<0.05)，高氟組內(nèi)染氟180 d時(shí)MCH比60 d高(P<0.05)。結(jié)論 氟中毒對(duì)SD雌鼠的血細(xì)胞有不同程度的影響，尤其對(duì)紅細(xì)胞系統(tǒng)的影響最大。染氟早期、中期RBC表現(xiàn)為小RBC高色素性。染氟晚期表現(xiàn)為大細(xì)胞高色素性。

血細(xì)胞；燃煤型氟中毒；SD雌鼠

長(zhǎng)期過(guò)量攝入氟會(huì)使機(jī)體發(fā)生氟中毒，這是一種全身性毒物，可累及機(jī)體各組織器官，不僅表現(xiàn)在對(duì)骨骼和牙齒的損害，對(duì)非骨骼組織也具有廣泛的毒性作用。有關(guān)氟中毒對(duì)紅細(xì)胞(RBC)的報(bào)道較多，但對(duì)不同染氟劑量和時(shí)間對(duì)RBC系統(tǒng)和其他血液細(xì)胞的研究較少。所以本文以貴州省織金縣氟中毒重病區(qū)玉米為基礎(chǔ)，建立雌鼠燃煤型氟中毒模型，檢測(cè)其血常規(guī)結(jié)果，研究雌鼠血細(xì)胞隨不同染氟劑量、時(shí)間的變化情況。

表1 3組SD雌鼠骨氟、尿氟含量變化情況

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 量筒、電子秤、PXJ-1B型氟離子電極(江蘇匯分電分析儀器有限公司)、Sysmex K4500型全血細(xì)胞分析儀(日本希森美康醫(yī)用電子株式會(huì)社)。EDTA-K2。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型的建立 選用貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供的90只斷乳2周，體質(zhì)量60～80 g的純系SD雌鼠為研究對(duì)象。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，按體質(zhì)量分為對(duì)照組、中氟組、高氟組，每組30只。自由飲水，對(duì)照組自由食用非病區(qū)玉米飼料，含氟量為5.2 mg/kg；中、高氟組飼以摻入不同比例燃煤型氟中毒病區(qū)玉米飼料，含氟量分別為47.8、96.0 mg/kg。每天動(dòng)態(tài)觀察雌鼠日常情況(毛色、飲水、食用飼料量等)，每周觀察雌鼠牙齒的變化。

1.2.2 尿氟檢測(cè) 分別于染氟60、120、180 d 3個(gè)時(shí)段收集處死前24 h尿液，根據(jù)中華人民共和國(guó)衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WS/T 89-1996標(biāo)準(zhǔn)編號(hào))，采用氟離子選擇電極法測(cè)定尿氟含量。

1.2.3 骨氟檢測(cè) 大鼠處死后取右側(cè)長(zhǎng)骨采用高溫灰化-氟離子選擇電極法測(cè)定骨氟。

1.2.4 氟斑牙的觀察 根據(jù)大鼠氟斑牙分度標(biāo)準(zhǔn)[1],觀察雌鼠氟斑牙發(fā)生情況。

1.2.5 血常規(guī)檢測(cè) 染氟60、120、180 d處死前每組選擇10只雌鼠尾靜脈采血，EDTA-K2抗凝，進(jìn)行血常規(guī)檢測(cè)。使用配套質(zhì)控品對(duì)全血細(xì)胞分析儀進(jìn)行質(zhì)控。

2 結(jié)果

2.1 動(dòng)物模型復(fù)制結(jié)果

2.1.1 氟斑牙發(fā)生情況 染氟60、120、180 d對(duì)照組氟斑牙均為0只；中氟組分別為6、8、10只；高氟組分別為9、10、10只。

2.1.2 骨氟、尿氟含量變化 見表1。結(jié)果表明已成功建立燃煤型氟中毒雌鼠模型。

2.2 血常規(guī)檢測(cè)結(jié)果

2.2.1 雌鼠白細(xì)胞(WBC)的變化 染氟60 、120 d，高氟組WBC明顯低于中氟組(P<0.05)；其余各組間及組內(nèi)3個(gè)時(shí)間比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。雌鼠WBC變化，見表2。

2.2.2 雌鼠RBC的變化 染氟60、120、180 d，染氟組RBC顯著減少(P<0.05)，隨染氟劑量增加，RBC有逐漸下降趨勢(shì)(P>0.05)；各染氟組內(nèi)RBC在120 d低于同組內(nèi)60、180 d(P<0.05)。雌鼠RBC變化，見表3。

表2 染氟60、120、180 d雌鼠WBC水平

a：P<0.05，與高氟組比較。

表3 染氟60、120、180 d雌鼠RBC水平

a：P<0.05，與對(duì)照組同一時(shí)間比較；b：P<0.05，與同組內(nèi)120 d比較。

2.2.3 雌鼠血紅蛋白(Hb)的變化 染氟60、120 d，染氟組Hb與對(duì)照組比較明顯減低(P<0.05)，180 d染氟組Hb均有增高趨勢(shì)(P>0.05)；各染氟組內(nèi)Hb在120 d均低于60、180 d(P<0.05)。雌鼠Hb變化，見表4。

表4 染氟60、120、180 d雌鼠Hb水平

a：P<0.05，與對(duì)照組同一時(shí)間比較；b：P<0.05，與同組內(nèi)120 d比較。

2.2.4 雌鼠紅細(xì)胞壓積(HCT)的變化 染氟60、120 d染氟組與對(duì)照組比較HCT明顯減低(P<0.05)；180 d染氟組HCT均有增高趨勢(shì)(P>0.05)；各染氟組內(nèi)HCT在120 d均低于60、180 d(P<0.05)。雌鼠HCT變化，見表5。

表5 染氟60、120、180 d雌鼠HCT水平

a：P<0.05，與對(duì)照組同一時(shí)間比較；b：P<0.05，與同組內(nèi)120 d比較。

2.2.5 雌鼠平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)的變化 染氟60、120 d染氟組MCV低于對(duì)照組(P<0.05)，染氟180 d染氟組MCV高于同時(shí)期對(duì)照組，且高氟組還高于中氟組(P<0.05)；中氟組MCV隨時(shí)間逐漸降低，染氟180 d MCV低于60 d(P<0.05)，高氟組染氟120 d MCV均低于同組內(nèi)60、180 d(P<0.05)。染氟60、120、180 d各染毒組MCH較對(duì)照組顯著增加(P<0.05)；中氟組120 d MCH均高于60、180 d(P<0.05)，高氟組在染氟180 d MCH高于同組內(nèi)60 d(P<0.05)。MCHC在染氟60、120、180 d染氟組均有增高趨勢(shì)(P>0.05)。雌鼠MCV、MCH、MCHC的變化，見表6。

表6 染氟60、120、180 d雌鼠MCV、MCH、MCHC水平

a：P<0.05，與對(duì)照組同一時(shí)間比較；b：P<0.05，與同組內(nèi)120 d比較；c：P<0.05，與高氟組同一時(shí)間比較；d：P<0.05，與同組內(nèi)180 d比較。

2.2.6 雌鼠PLT的變化 染氟60、120、180 d，3組間和組內(nèi)PLT均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見表7。

表7 染氟60、120、180 d雌鼠PLT水平

3 討論

3.1 氟中毒對(duì)WBC的影響 不同染氟劑量在不同染氟時(shí)間WBC無(wú)明顯變化。在不同時(shí)間段中等染氟劑量可致WBC有增高趨勢(shì)，而高劑量氟中毒時(shí)WBC卻有降低趨勢(shì)，該變化趨勢(shì)無(wú)明顯的染氟劑量效應(yīng)，且趨勢(shì)不隨染氟時(shí)間變化而變化。這與王平貴等[2]認(rèn)為氟中毒后，大鼠的WBC并無(wú)規(guī)律性變化的結(jié)論一致。同時(shí)，中等劑量氟中毒時(shí)，可能引起WBC的應(yīng)激性增高，機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。高劑量氟中毒時(shí)WBC有降低趨勢(shì)，在染氟早、中期時(shí)WBC明顯低于中等劑量氟中毒。這可能由于高氟抑制機(jī)體的免疫功能，讓細(xì)胞免疫和體液免疫均受到傷害[3]，而WBC可能發(fā)揮防衛(wèi)功能破壞增加而導(dǎo)致計(jì)數(shù)減少。另外與采國(guó)敬等[4]研究獺兔氟中毒后，WBC的數(shù)目明顯減少的結(jié)論不完全吻合，可能與實(shí)驗(yàn)對(duì)象、染氟方式、染氟時(shí)間等不同有關(guān)。

3.2 氟中毒對(duì)RBC的影響 染氟組不同時(shí)間段RBC出現(xiàn)一致降低的趨勢(shì)，這與李興霞等[5]首次報(bào)道了雞氟中毒時(shí)RBC的數(shù)量會(huì)減少相吻合。不同劑量染氟后各時(shí)間段RBC均有減少趨勢(shì)，顯示RBC的數(shù)量變化與染氟劑量呈正相關(guān)。另外，不同劑量染氟組內(nèi)中期RBC明顯低于早、后期，顯示氟導(dǎo)致幼年雌鼠RBC減少的毒性作用隨其生長(zhǎng)發(fā)育，機(jī)體的各種調(diào)節(jié)機(jī)能不斷完善，可代償性引起RBC增高；然而在染氟后期RBC仍未能達(dá)到正常水平。

3.3 氟中毒對(duì)Hb的影響 不同劑量染氟早、中期可致Hb明顯減低，隨染毒劑量的增加，低Hb現(xiàn)象有進(jìn)一步加重趨勢(shì)，這與莫非等[6]研究發(fā)現(xiàn)高氟能引起大鼠Hb不同程度的降低相吻合。同時(shí)Hb與RBC的變化趨勢(shì)相同，顯示氟中毒早、中期可致雌鼠發(fā)生貧血。不同染氟劑量在中期時(shí)Hb均低于早、后期，而后期Hb均明顯上升，顯示氟中毒對(duì)雌鼠Hb與RBC的毒性作用變化相似，均在氟中毒早期隨染氟時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸降低，中期達(dá)最低值，然后隨生長(zhǎng)發(fā)育成熟而逐漸增高，但Hb早于RBC恢復(fù)正常。

3.4 氟中毒對(duì)HCT的影響 染氟早、中期不同染氟劑量均使HCT明顯減低，并隨染氟劑量的增加呈減低的趨勢(shì)，這與氟中毒后獺兔HCT的數(shù)目明顯減少[4]、雞HCT各試驗(yàn)組皆不同程度低于對(duì)照組[7]、紫蘭兔HCT與試驗(yàn)前比較也有明顯降低[8]的結(jié)果相似。不同染氟劑量在中期HCT均低于早、后期，而后期時(shí)HCT有增高趨勢(shì)，顯示雌鼠HCT的變化與Hb、RBC變化相同，但后期HCT與Hb均早于RBC恢復(fù)正常，其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.5 氟中毒對(duì)MCV、MCH、MCHC的影響 染氟早、中期MCV明顯減低，MCH顯著增加，均隨染毒劑量的增加而有加重趨勢(shì)，MCHC有增高趨勢(shì)，顯示染氟早期RBC表現(xiàn)為體積縮小而平均每個(gè)RBC內(nèi)的Hb含量增加，呈小RBC高色素性改變。染氟后期MCH在不同劑量染氟時(shí)增高，MCV僅在高劑量染氟時(shí)增高，MCHC有增高趨勢(shì)，顯示染氟晚期RBC表現(xiàn)為體積增大而平均每個(gè)RBC內(nèi)的Hb含量增加，呈大RBC高色素性改變。隨染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，中等劑量染氟使MCV逐漸降低，MCH早中期逐漸增高，但后期反而降低，顯示中氟組的小RBC改變與染毒時(shí)間呈正相關(guān)，而平均每個(gè)RBC內(nèi)的Hb含量的變化與染毒時(shí)間呈先高后低的變化。高劑量染氟使MCV中期明顯低于早、后期，MCV呈先低后高的變化。由此可見不同劑量染氟組間MCV、MCH隨染氟時(shí)間的變化無(wú)明顯相關(guān)性。文獻(xiàn)報(bào)道燃煤型地方性氟中毒病區(qū)兒童發(fā)鐵低于非病區(qū)，高氟區(qū)晶體鐵明顯低于對(duì)照組說(shuō)明氟中毒患者有缺鐵性貧血現(xiàn)象[9]。缺鐵性貧血的RBC呈小RBC低色素性形態(tài)改變，與本研究中雌鼠染氟早、中期RBC減少，Hb、HCT、MCV降低，MCH增高，RBC表現(xiàn)為小RBC高色素的形態(tài)改變不吻合，這可能與過(guò)量的氟可抑制鐵代謝，使鐵生成不足鐵含量降低[10]，Hb不同程度的降低[6]而致呈小RBC形態(tài)改變；小RBC高色素的形態(tài)改變可能是過(guò)量的氟導(dǎo)致大鼠RBC變形，RBC出現(xiàn)數(shù)目不等棘狀突起，有的RBC甚至變成棘狀球，這是氟抑制了RBC膜上的Na+,K+-ATP酶活性，使RBC內(nèi)的ATP含量減少，導(dǎo)致膜的鈉泵、鈣泵運(yùn)輸障礙，膜內(nèi)離子濃度改變，使原來(lái)散在于膜內(nèi)的血影素和肌動(dòng)蛋白分子互相連接成網(wǎng)，細(xì)胞膜遂突起成棘狀有關(guān)[11]。雌鼠染氟后期RBC仍減少，Hb、HCT、MCV、MCH卻均增高，MCHC正常，顯示染氟后期的氟中毒表現(xiàn)為大RBC高色素性形態(tài)改變，這與巨幼細(xì)胞性貧血的RBC形態(tài)分類特點(diǎn)很相似，提示氟中毒晚期可能影響葉酸、VitB12吸收，使其造血原料不足，RBC DNA合成減慢，細(xì)胞核分裂遲緩，造成細(xì)胞分裂障礙而引起大RBC高色素性貧血，這未見文獻(xiàn)報(bào)道，還需要研究進(jìn)一步證實(shí)。

3.6 氟中毒對(duì)PLT的影響 氟中毒對(duì)雌鼠PLT無(wú)明顯毒性作用，這與采國(guó)敬等[4]用NaCl溶液連續(xù)灌胃5 d，觀察獺兔氟中毒后PLT數(shù)目明顯減少的報(bào)道不相吻合，這可能與研究對(duì)象、造模方式、染氟時(shí)間不同有關(guān)。

綜上所述,氟中毒對(duì)SD雌鼠的血細(xì)胞有不同程度的影響，尤其對(duì)RBC系統(tǒng)的影響最大，染氟早、中期氟中毒表現(xiàn)為小RBC高色素貧血的改變。染氟晚期氟中毒表現(xiàn)為大RBC高色素貧血的改變。

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Effects of coal-buring caused fluorosis on blood cells of female SD rats*

WangShijun1,2,XieTingting1,2,XiaShuhua1,2△,ZhouJin3,YuSiwen4,XuJingfeng5,CuiMiaomiao6

(1.DepartmentofClinicalLaboratory,theAffiliatedHospitalofGuiyangMedicalCollege,Guiyang,Guizhou550004,China;2.ClinicalTeachingandResearchSection,InstituteofInspection,GuiyangMedicalCollege,Guiyang,Guizhou550004,China;3.DepartmentofClinicalLaboratory,TheAffiliatedWudangHospitalofGuiyangMedicalCollege,Guiyang,Guizhou550004,China;4.DepartmentofClinicalLaboratory,ShanghaiZhabeiCentrlHospital,Shanghai200070,China; 5.DepartmentofSurgery,GuiyangSecondPeople′sHospital,Guiyang,Guizhou550000,China; 6.DepartmentofClinicalLaboratory,GuiyangSecondPeople′sHospital,Guiyang,Guizhou550000,China)

Objective To study the relationship between the complete blood count (CBC) and coal-buring caused fluorosis of female rats.Methods Female SD rats were randomly divided into three groups:control group,medium-fluorine group and high-fluorine group.Rats in each exposed group were fed with fodder containing different proportions of corn dried by burning coal from fluorosis endemic areas to establish coal-burning fluorosis model (fluoride of fodder were 47.8 mg/kg and 96 mg/kg).The corn of control group′s fodder was collected from non endemic areas (fluoride was 5.2 mg/kg).At 60 days,120 days and 180 days,the tail vein bloods were analyzed with automated analyzer.Results Compared with medium-fluorine group,the WBC of high-fluorine group decreased at 60 d and 120 d(P<0.05).Compared with control group,the RBC of fluoride treated groups decreased at each time point (P<0.05),especially at 120 d.At 60 d and 120 d,the Hb,HCT and MCV decreased(P<0.05).At 180 d,only the MCV of high-fluorine group increased obviously(P<0.05).At 120 d,the Hb,HCT of fluoride treated groups were less than those at 60 d and 180 d (P<0.05).The MCV of high-fluorine group was same as above(P<0.05).At 180 d,the MCV of medium-fluorine group decreased less than that at 60 d (P<0.05).The MCH of fluoride treated groups increased at each time point (P<0.05).At 120 d,the MCH of medium-fluorine group increased more than its at 60 d and 180 d (P<0.05).At 180 d,the MCH of higher-fluorine group increased than those at 60 d (P<0.05).Conclusion Fluorosis has varied influence on blood cell of SD rats，especially on red blood cell system.In the early and mid stages,the coal-buring caused fluorosis showed the small RBC high pigment anemia.In the late stage,the coal-buring caused fluorosis showed the big RBC high pigment anemia.

blood cell；coal type fluorosis;female SD rats

10.3969/j.issn.1671-8348.2015.05.005

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30460122)；貴州省科技廳基金項(xiàng)目[黔科合LG字(2011036)、黔科合J字(20112277)]；高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)(教高函[2010]15號(hào))。 作者簡(jiǎn)介：王世君(1980-)，主管檢驗(yàn)師，碩士，主要從事地方病及腫瘤研究?！?/p>

,E-mail：xsh523@126.com。

R599

A

1671-8348(2015)05-0590-03

2014-09-08

2014-10-10)