橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠外周血象和抗氧化酶活性的影響

王 昱

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橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠外周血象和抗氧化酶活性的影響

王 昱

（隴南師范高等?？茖W(xué)校生化系，甘肅，成縣 742500）

目的 為了研究橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠外周血象和抗氧化酶活性的影響。方法 將健康大鼠分別用鉛、鎘單獨或鉛鎘聯(lián)合灌服4周后，給予橄欖苦苷治療7周，用血細胞分析儀檢測血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞、血小板數(shù)目和血紅蛋白質(zhì)量含量等指標，用比色法檢測血清超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、過氧化氫酶（catalase, CAT）活性及丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量。結(jié)果 與正常對照組比較，鉛、鎘單獨或鉛鎘聯(lián)合染毒均使大鼠血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞數(shù)目顯著升高，血紅蛋白質(zhì)量含量和血小板的數(shù)目等指標、血清SOD、CAT活性顯著降低，MDA含量顯著升高，其中鉛鎘聯(lián)合染毒較鉛、鎘單獨使血液上述指標變化更明顯。用橄欖苦苷進行治療后，大鼠血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞數(shù)目顯著降低，血紅蛋白質(zhì)量含量和血小板的數(shù)目等指標、血清中SOD、CAT活性顯著升高，MDA含量顯著降低。結(jié)論 鉛、鎘引起血液生化指標和抗氧化酶活性的改變是重金屬造成機體損傷的主要機制之一。橄欖苦苷能改善血液生化指標，提高抗氧化能力，對血液系統(tǒng)有一定的保護及修復(fù)作用。

鉛；鎘；橄欖苦苷；血液；抗氧化酶；大鼠

鉛、鎘是環(huán)境污染中重要的有毒重金屬元素，對動物體造成的損害是多系統(tǒng)和多器官的。目前，對單一重金屬元素污染所造成損害的研究較多[1-7]，而對多種金屬毒物聯(lián)合污染的毒副作用研究則較為少見[8-11]。關(guān)于重金屬中毒的治療，臨床上大都采用西藥制劑進行治療，但是，藥物治療往往存在許多副作用。因此，在搞清楚重金屬對機體損害機制的基礎(chǔ)上，開發(fā)一些無毒性的天然的功能性生物食品是十分重要和必要的。

油橄欖，俗稱洋橄欖(L.)，系木犀科植物，油橄欖是以“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”為特征的世界名貴常綠木本油料和果用樹種。有多篇文獻報道過橄欖油和橄欖葉的粗提物中含大量的多酚、黃酮類天然活性物質(zhì)，有降血糖、抗高血壓、抗氧化及抗微生物作用，還有促進骨骼鈣化、防治骨質(zhì)疏松、預(yù)防鈣質(zhì)流失等作用[12-18]，本課題組已經(jīng)對油橄欖葉提取物在排鉛方面的藥理作用進行了研究[19-24]。橄欖苦苷（分子式C25H32O13），分子量為540.53，它是油橄欖中最主要的含量最多的成分。目前在橄欖苦苷的提取方法、工藝等方面研究較多，但關(guān)于橄欖苦苷的藥理作用研究較少。為了探討橄欖苦苷拮抗重金屬的作用及其機制，本研究制備了染鉛鎘大鼠模型，觀察分析橄欖苦苷對染鉛鎘大鼠血液生化指標的影響及橄欖苦苷的保護作用，以期為預(yù)防和治療鉛鎘中毒提供更多的實驗依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

橄欖苦苷由隴南田園油橄欖科技開發(fā)有限公司提供，氯化鎘（北京化工廠），醋酸鉛（天津市化學(xué)試劑廠），超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）試劑盒（購自南京建成生物工程研究所），邁瑞-BC2800全血細胞全參數(shù)分析儀（上海天呈科技有限公司），U-1800型UV-VIS全自動分光光度計spectrophotometer (日本Tokyo)，SpectraMax M5型酶標儀（Molecular Devices, 美國），高速臺式冷凍離心機（TGL-16M，Beckman美國）等。70只清潔級SD大鼠 [購于蘭州大學(xué)實驗動物中心，許可證號：SCXK (甘)2005-0007]，體重200~250 g，雌雄各半。

1.2方法

健康SD大鼠70只，同條件飼養(yǎng)，喂食普通固體飼料，自由飲水。隨機分為七組，分別是正常對照組（Ⅰ組），染鉛組（10 mg·kg-1Pb）（Ⅱ組），染鉛+ 橄欖苦苷組（10 mg ? kg-1Pb +100 mg?kg-1的橄欖苦苷）（Ⅲ組），染鎘組（10 mg ? kg-1Cd ）（Ⅳ組）、染鎘+ 橄欖苦苷組（10 mg ? kg-1Cd +100 mg ? kg-1的橄欖苦苷）（Ⅴ組），鉛鎘聯(lián)合組（10 mg ? kg-1Cd 和10 mg ? kg-1Pb）（Ⅵ組），鉛鎘聯(lián)合+橄欖苦苷組（10 mg ? kg-1Cd 和10 mg?kg-1Pb +100 mg ? kg-1的橄欖苦苷）（Ⅶ組）[11,25]，每組10只。灌服染毒4周后，Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ組用橄欖苦苷灌胃治療7周，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ組灌服等量的生理鹽水。最后一次灌服3 h后采血測定全血參數(shù)，按照試劑盒操作說明檢測血清抗氧化酶的活性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2　結(jié)果與分析

2.1 橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠血液系統(tǒng)的影響

與正常組相比，各染毒組大鼠血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞數(shù)目等指標均顯著升高，而血紅蛋白的含量和血小板的數(shù)目等指標均顯著降低；與不治療組相比，治療組大鼠血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞數(shù)目等指標均顯著降低，而血紅蛋白的含量和血小板的數(shù)目等指標均顯著升高。由表1，表2可知，各染毒對照組大鼠上述各項血液指標與正常組差異極顯著（< 0.01）；各治療組與正常組相比，大鼠上述各項血液指標有明顯差異（< 0.05，< 0.01）；鉛鎘治療組與正常組、染鉛治療組、染鎘治療組相比，大鼠上述各項血液指標有明顯差異（< 0.05，< 0.01）。

表1 血液系統(tǒng)細胞參數(shù)的變化

注：白細胞數(shù)目（NLE），淋巴細胞數(shù)目（NLY），中性粒細胞數(shù)目（NNE），淋巴細胞占白細胞百分比（PLY），中性粒細胞占白細胞百分比（PNE）. 與Ⅰ組比較，a< 0.05，b< 0.01；與Ⅶ組比較，c< 0.05，d< 0.01,下同

表2 血液系統(tǒng)細胞參數(shù)（血細胞與血小板）的變化

注：血紅蛋白含量（HEC），紅細胞數(shù)目（NER），平均紅細胞血紅蛋白含量（NCH），平均紅細胞血紅蛋白濃度（MCHC），血小板數(shù)目（NPL）.

2.2 橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠血清SOD、CAT活性及MDA含量的影響

與正常組相比，各染毒組大鼠血清SOD、CAT活性顯著降低，MDA含量顯著升高；與各模型對照組相比，治療組大鼠血清SOD、CAT活性顯著升高，MDA含量顯著降低。由表3可知，不治療組大鼠上述血清指標與正常組差異極顯著（< 0.01）；染鉛治療組和染鎘治療組分別與正常組相比，大鼠上述血清指標無顯著性差異（> 0.05）；鉛鎘治療組與正常組、染鉛治療組、染鎘治療組相比，大鼠上述血清指標有明顯差異（< 0.05，< 0.01）。

表 3　大鼠血清SOD、CAT活性及MDA含量的變化

3 討論

血液系統(tǒng)是重金屬最為敏感的靶系統(tǒng)之一，也是造成多種病變發(fā)生的原因之一[19]。血液淋巴系統(tǒng)中最能體現(xiàn)其功能性的細胞就是白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞等[26]。血紅蛋白是動物體內(nèi)負責(zé)運載氧的一種蛋白質(zhì)，它能從肺攜帶氧經(jīng)由動脈血運送給組織。鉛及其化合物對機體各個組織均有毒性，鉛中毒時主要抑制細胞內(nèi)含巰基的酶，血鉛與細胞膜和血紅蛋白結(jié)合，從而影響紅細胞的正常生理代謝[10]。當(dāng)機體受到低劑量鉛刺激后，鉛對免疫器官（胸腺，脾臟）發(fā)生直接的抑制作用，使糖皮質(zhì)激素升高，代償性地引起白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞等數(shù)目顯著增長[27]，并導(dǎo)致部分白細胞變性[28]。隨著鉛在體內(nèi)蓄積量增多，能量代謝、物質(zhì)合成等生理活動被抑制，衰老死亡的細胞增加，骨髓造血功能衰退，白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞等數(shù)目呈下降趨勢[29]。鎘具有明顯的慢性毒性，可致機體多系統(tǒng)、多器官損害，且鎘的蓄積性強，故作用于機體的時間也較長[8]。本實驗觀察顯示，鉛、鎘單獨或鉛鎘聯(lián)合染毒均使大鼠血液中白細胞、淋巴細胞、中性粒細胞數(shù)目顯著升高，血紅蛋白質(zhì)量含量和血小板的數(shù)目等顯著降低，而且鉛鎘聯(lián)合染毒對大鼠血液造成的危害要比鉛、鎘單獨要嚴重，表明鉛、鎘有協(xié)同毒性作用，這與卞建春和劉國軍等[8-9]的研究結(jié)果一致。

已有研究表明，鉛、鎘引起的組織損傷與脂質(zhì)過氧化有關(guān)。鉛進入機體后可誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的自由基，進而導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化發(fā)生[30]；鎘進入體內(nèi)后與含巰基的抗氧化物結(jié)合，減弱了機體對脂質(zhì)過氧化物的代謝能力，導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化作用增強[9]。SOD是減緩、抵御自由基損害，保護細胞氧化損傷的重要指標。MDA是脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物之一，其含量可反映組織中脂質(zhì)過氧化損傷的程度[3]。李革新和Adonaylo等[4,31]研究認為慢性鉛暴露職業(yè)工人和實驗動物組織器官中SOD、GSH-Px活性及MDA含量較對照組均有顯著升高，但朱夏燕和肖雪峰等[32-33]研究發(fā)現(xiàn)長期接觸鉛鎘的人或動物血清SOD活力顯著降低，MDA含量顯著升高。本研究結(jié)果也顯示，鉛、鎘單獨或鉛鎘聯(lián)合染毒均使大鼠血清SOD、CAT的活性顯著升高，MDA的含量顯著降低，這與李革新和Adonaylo等[4,31]人的研究結(jié)果不同，但與朱夏燕和肖雪峰等[32-33]的研究結(jié)論一致，這可能與機體受到低劑量鉛或鎘刺激后，抗氧化能力表現(xiàn)為暫時性的代償性增強，當(dāng)鉛鎘誘導(dǎo)產(chǎn)生的自由基超過機體的清除能力時，抗氧化防御能力下降，進而產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化損傷。

本實驗還研究了橄欖苦苷對鉛鎘染毒大鼠外周血象和抗氧化酶活性的影響。橄欖苦苷灌胃治療7周后，與不治療的各模型對照組相比，各橄欖苦苷治療組大鼠的血液白細胞數(shù)目、淋巴細胞等數(shù)目明顯降低，平均紅細胞血紅蛋白濃度、血小板數(shù)量、血清SOD和CAT活性明顯升高，血清MDA含量降低。由此可見，橄欖苦苷對進入血液中的鉛鎘有拮抗作用，在一定程度上可以緩解重金屬對血液系統(tǒng)的損害。結(jié)合以往的研究結(jié)果，推測橄欖苦苷改善血液系統(tǒng)的作用機理是：（1）橄欖苦苷為很強的生物抗氧化劑，具有清除氧自由基的能力[14-16]，本實驗中各治療組血清抗氧化酶活性均高于模型對照組，表明橄欖苦苷提高了血液的抗氧化能力。（2）橄欖苦苷明顯緩解了鉛鎘引起的代償性反應(yīng)，使白細胞、淋巴細胞等數(shù)目逐漸降低，說明橄欖苦苷增強了機體的免疫功能[12-13]。（3）橄欖苦苷能螯合鉛、鎘等重金屬，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[19-24]，促進了鉛鎘的排泄，從而使血液平均紅細胞血紅蛋白濃度、血小板數(shù)量等逐漸恢復(fù)正常水平。

綜上所述，鉛、鎘引起外周血象和抗氧化酶活性的改變是重金屬造成機體損傷的主要機制之一，且鉛、鎘具有毒性協(xié)同作用。橄欖苦苷能改善血液生理生化指標，提高抗氧化能力，清除過量的自由基，抑制脂質(zhì)過氧化損傷，進而對血液系統(tǒng)起保護和修復(fù)作用。

[1] 石瑩, 張宏偉. 乙酸鉛染毒對小鼠腦、肝、腎生化指標、抗氧化系統(tǒng)及微量元素的影響[J].環(huán)境與健康雜志, 2010, 27(5): 448-449.

[2] 朱善良,陳龍,高偉,等.鎘致大鼠睪丸脂質(zhì)過氧化及酶活性變化研究[J].中國公共衛(wèi)生,2003,19(6):707-709.

[3] Wang Y, Wang S Q. Effects of lead exposure on histological structure and antioxidant capacity in the cerebellum of 30-day-old mice[J]. Neural regeneration research, 2011, 6(14):1077-1081.

[4] 李革新,金亞平.亞急性鉛暴露對小鼠體內(nèi)抗氧化酶活性的影響[J].中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志,2003,16(3):163- 165.

[5] Lasky R E, Luck M L, Parikh N A, et al. The effects of early lead exposure on the brains of adult rhesus monkeys: a volumetric MRI study[J]. Toxicol Sci, 2005, 85(2): 963-975.

[6] Cabral M, Dieme D, Verdin A, et al. Low-level environmental exposure to lead and renal adverse effects: a cross-sectional study in the population of children bordering the mbeubeuss landfill near Dakar, Senegal[J]. Hum Exp Toxicol, 2012, 31(12):1280-1291.

[7] Brubaker C J, Schmithorst V J, Haynes E N, et al. Altered myelination and axonal integrity in adults with childhood lead exposure: a diffusion tensor imaging study[J]. Neurotoxicology, 2009, 30(6):867-875.

[8] 卞建春,王富民,李慧敏,等. 鉛、鎘染毒對SD大鼠的氧化損傷及乙酰半胱氨酸的保護作用[J].中國獸醫(yī)學(xué)報, 2008, 28(7): 828-831.

[9] 劉國軍,閻春生,姚海艷,等. 鉛鋅鎘聯(lián)合染毒及營養(yǎng)干預(yù)對大鼠血液系統(tǒng)的影響研究[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展, 2011, 11(23): 4424-4426.

[10] 周勇,賀莉萍. 鉛鎘砷對小鼠免疫球蛋白和T淋巴細胞亞型的影響[J]. 毒理學(xué)雜志, 2010, 24(3): 203-205.

[11] 袁桂萍,戴書俊,殷中瓊, 等. 亞慢性鉛鎘聯(lián)合染毒對SD大鼠血液生理生化指標的影響[J]. 衛(wèi)生研究, 2014, 43(2):259-264.

[12] Esmaeili-Mahani S,Rezaeezadeh-Roukerd M, Esmaeilpour K, et al. Olive(olea europaea L.) Leaf extracts elicits antinociceptive activity, potentiates analgesia and suppresses morphine hyperalgesia in rats [J]. J Ethnopharmacol, 2010, 132(1):200-205

[13] Jemai H, Feki AE, Sayadi S. Antidiabetic and antioxidant effects of hydroxytyrosol and oleuropein from olive leaves in alloxan-diabetic rats[J]. J Agric Food Chem, 2009, 57(19):8 798-8 804.

[14] Kaeidi A, Esmaeili-Mahani S, Sheibani V, et al. Olive (Olea europaea L.) leaf extract attenuates early diabetic neuropathic pain through prevention of high glucose-induced apoptosis: in vitro and in vivo studies[J]. J Ethnopharmacol, 2011,136(1):188-196.

[15] Goulas V, Papoti V T, Exarchou V, et al. Contribution of flavonoids to the overall radical scavenging activity of olive (olea europaea L.) leaf polar extracts[J]. J Agric Food Chem, 2010.58 (6):3 303-3 308.

[16] Susalit E, Agus N, Effendi I, Tjandrawinata R R, et al. Olive (Olea europaea) leaf extract effective in patients with stage-1 hypertension: comparison with Captopril[J]. Phytomedicine, 2011, 18(4):251-258.

[17] Türkez H, To?ar B. Olive (Olea europaea L.) leaf extract counteracts genotoxicity and oxidative stress of permethrin in human lymphocytes[J]. J Toxicol Sci, 2011, 36(5):531-537.

[18] 季崇敏,吳國球, 沈子龍.橄欖葉提取物對正常及糖尿病小鼠血糖和血脂水平的影響[J]. 東南大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版, 2003,22(4): 236-238.

[19] 王昱.油橄欖葉提取物對鉛中毒小鼠血液生化指標的影響[J]. 寧夏大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2012,33(3): 279-282.

[20] 王昱.油橄欖葉提取物對鉛中毒小鼠脾臟抗氧化酶及NO的影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2012, 43(9): 86-89.

[21] 王昱.油橄欖葉提取物對鉛中毒小鼠海馬組織抗氧化酶及NO與NOS的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2012,47(2): 21- 24.

[22] Wang Y, Wang S Q, Cui W H, et al. Olive leaf extract inhibits lead poisoning-induced brain injur[J]y. Neural regeneration research, 2013, 8(22): 2021-2029.

[23] 王昱,王勝青. 油橄欖葉提取物對鉛中毒小鼠小腦組織結(jié)構(gòu)及活性物質(zhì)的影響 [J]. 神經(jīng)解剖學(xué)雜志, 2013, 29(5):519-526.

[24] 王昱. 油橄欖葉提取物對鉛中毒小鼠視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)及抗氧化能力的影響[J].四川動物, 2013, 32(3): 429-433.

[25] 尹營松,蘇占輝,劉麗艷,等. 橄欖苦苷在大鼠體內(nèi)藥代動力學(xué)研究[J]. 時珍國醫(yī)國藥, 2012, 23(8): 1896-1898.

[26] Dietert R R, Piepenbrink M S. Lead and immune function[J].Crit Rev Toxicol, 2006,32(36): 359-385.

[27] 趙劍,童希瓊,蔡亞非. 鉛對小鼠血液和肝腎影響的實驗性初步觀察[J].生物學(xué)雜志, 2010,27(1):17-19.

[28] 龐有志,薛帥武,趙德明,等. 鉛染毒和ND疫苗免疫對黃羽鵪鶉血液學(xué)性狀的影響[J]. 中國家禽,2009,31(24): 36-40.

[29] 黃東明,肖曉雄,張慧堅,等. 輕、中度鉛中毒對兒童外周血象的影響[J].中國兒童保健雜志,2002,10(5): 295-297.

[30] Flora S,Tandon S K.Preventive and therapeutic effects of thiamin,ascorbic acid and their combination in lead intoxication[J].Toxicology, 1986, 64:129-139.

[31] Adonaylo V N, Oteiza P I.Lead intoxication: antioxidant defenses and oxidative damage in rat brain[J]. Toxicology, 1999, 135:77-85.

[32] 朱夏燕,區(qū)仕燕,姜岳明,等. 鉛煙塵暴露對工人血脂質(zhì)過氧化及抗氧化酶的影響[J]. 工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病, 2009, 35(6): 357-359.

[33] 肖雪峰,唐仁軍,等. 鎘對小鼠卵巢顆粒細胞DNA損傷及MDA、SOD影響的初步研究[J]. 井岡山大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2010, 31(3): 110-113.

EFFECT OF OLEUROPEIN ON PERIPHERAL HEMOGRAM AND ANTIOXIDANT ENZYME ACTIVITY IN LEAD AND CADMIUM EXPOSED RATS

WANG Yu

(Biochemistry Departmen of Longnan Normal College, Chenxian, Gansu 741500, China)

Objective: To study the effect of oleuropein on peripheral hemogram and antioxidant enzyme activity in lead (Pb) and cadmium (Cd) exposed rats. Methods:Healthy rats were done with intragastric administration with Pb, Cd alone or combination for four weeks and then treated with oleuropein for seven weeks. The indexes of the number of leucocytes, lymphocytes, neutrophils, platelet and hemoglobin concentration were measured by hematology analyzer. The activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and malondialdehyde (MDA) content were detected by spectrophotometry. Results:Compared with normal group, administration of Pb or Cd respectively or combined significantly increased the number of cells like leucocytes, lymphocytes and neutrophils, decreased the hemoglobin concentration and number of platelet as well as the activities of SOD and CAT, while increased MDA content. The changes of above indexes were more significant in Pb or Cd-treated alone than those in Pb and Cd co-administrated blood. However, after oleuropein administration, the number of cells like leucocytes, lymphocytes and neutrophils were significantly decreased, the hemoglobin concentration and number of platelet as well as the activities of SOD and CAT were significantly increased, while malondialdehyde (MDA) content reduced. Conclusion: Pb and Cd induced some changes in the peripheral hemogram, and antioxidant enzyme activity were considered as a primary mechanism of heavy metals toxicity. Oleuropein was effective in improving the bichemical indexes of blood and enhancing antioxidant capacity, and then had a certain protection and restoring effect on blood system.

lead; cadmium; oleuropein; blood; antioxidant enzyme; rat

1674-8085(2015)04-0075-05

R284

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2015.04.014

2015-03-01；修改日期：2015-06-06

甘肅省自然科學(xué)基金項目(1107RJZK243); 甘肅省高等學(xué)?？蒲杏媱濏椖?1128B-01)

王 昱(1973-），男，甘肅天水人，教授，碩士，主要從事細胞與發(fā)育生物學(xué)研究(E-mail: gswangyu@126.com).