黃芪注射液對鎘中毒孕鼠及胎鼠的防護作用及機制探討

楊雙燕，張俊峰，馬合紅

(滄州市中心醫(yī)院，河北滄州061000)

黃芪注射液對鎘中毒孕鼠及胎鼠的防護作用及機制探討

楊雙燕，張俊峰，馬合紅

(滄州市中心醫(yī)院，河北滄州061000)

目的 觀察黃芪對鎘中毒后孕鼠及胎鼠的防護作用。方法 選取同期受孕的60只大鼠，隨機分為對照組、氯化鎘組、黃芪組各20只。其中氯化鎘組、黃芪組每天飲用含40 mg/L氯化鎘的水，對照組每天飲用等量的蒸餾水。黃芪組每天予腹腔注射黃芪注射液10 g/(kg·d)，對照組、氯化鎘組每天腹腔注射等量的生理鹽水。各組干預20 d后，取孕鼠心臟血0.5 mL，經(jīng)剖宮產(chǎn)取出10只孕鼠的胎盤并稱重，采用石墨爐原子吸收光譜法檢測血清及胎盤鎘水平，采用DTNB比色法檢測血清谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)，采用NBT法檢測血清超氧化物歧化酶(SOD)水平，采用酶聯(lián)免疫分析法檢測血清雌激素(E2)及孕激素(P)。剖宮產(chǎn)取出每組剩余的胎鼠，稱胎鼠體質(zhì)量后，測量其體長和尾長。結果 氯化鎘組和黃芪組孕鼠血清鎘、胎盤鎘水平均高于對照組，黃芪組血清鎘、胎盤鎘水平均低于氯化鎘組(P均<0.05)。氯化鎘組和黃芪組孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平均低于對照組，黃芪組血清GSH-Px、SOD、E2及P水平均高于氯化鎘組(P均<0.05)。氯化鎘組胎鼠體質(zhì)量、體長、尾長及孕鼠胎盤質(zhì)量均低于對照組，黃芪組胎鼠體質(zhì)量、體長、尾長及孕鼠胎盤質(zhì)量均高于氯化鎘組(P均<0.05)。結論 黃芪注射液腹腔注射可降低鎘中毒孕鼠血清及胎盤鎘水平，改善胎盤功能，拮抗鎘中毒對胎鼠生長發(fā)育的損害，可能與其提高抗氧化功能有關。

黃芪；鎘中毒；妊娠；胎盤；氧化應激；自由基;孕鼠；胎鼠

鎘在生活環(huán)境中普遍存在，既是對人類有重要意義的非必需微量元素，其過量攝入又可作為一種有毒重金屬對人體造成損傷[1]。鎘接觸對妊娠婦女是一個危險因素，可在妊娠婦女的子宮、卵巢中蓄積，引起脂質(zhì)過氧化、DNA鏈斷裂及蛋白質(zhì)的氧化修飾等，從而損傷胎盤組織和功能[2]。黃芪是豆科草本植物蒙古黃芪、膜莢黃芪的根，具有補氣固表、托毒排膿、利水退腫等功效；現(xiàn)代藥理學研究表明，黃芪能夠清除多種自由基，防止生物膜脂質(zhì)過氧化[3]。然而,目前對于黃芪對鎘中毒后干預的研究仍然比較少見。2016年2～8月，我們通過觀察黃芪對鎘中毒后孕鼠及胎鼠的防護作用，探討黃芪注射液防治妊娠期鎘中毒的意義。

1 材料與方法

1.1 動物與材料 選取健康性成熟SD大鼠 105只，均為SPF級，其中雄性35只、雌性70只，體質(zhì)量240～260 g，購自河北醫(yī)科大學動物實驗中心。谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒由上海拓旸生物科技有限公司提供，超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒由北京天恩澤生物技術有限公司提供，雌激素(E2)及孕激素(P)試劑盒由上?？道噬锟萍加邢薰咎峁?。

1.2 動物分組及模型制備 將70只雌性大鼠和35只雄性大鼠喂養(yǎng)1周，按照2∶1合籠進行交配，每天進行檢查，以發(fā)現(xiàn)陰栓的當天為受孕第1天。選取同期受孕的60只大鼠，按隨機分組法分為對照組、氯化鎘組、黃芪組各20只，其中氯化鎘組、黃芪組每天飲用含40 mg/L氯化鎘的水，對照組每天飲用等量的蒸餾水。

1.3 干預方法 黃芪組每天予腹腔注射黃芪注射液10 g/(kg· d)，對照組、氯化鎘組每天用等量的生理鹽水腹腔注射。三組大鼠每天均進行普通飼料喂養(yǎng)，共干預20 d。

1.4 孕鼠胎盤質(zhì)量和血清、胎盤鎘水平檢測 各組孕鼠干預20 d后，用2%戊巴比妥鈉麻醉，取孕鼠心臟血0.5 mL，經(jīng)剖宮產(chǎn)取出10只孕鼠的胎盤，稱重后置于60 ℃烘箱內(nèi)烘干，稱取0.5 g胎盤組織進行濕式消化，完全溶解后，轉移進5 mL具塞刻度比色管。采用石墨爐原子吸收光譜法檢測血清及胎盤鎘水平。

1.5 孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平檢測 取孕鼠心臟血0.5 mL，采用DTNB比色法檢測血清GSH-Px活性，采用NBT法檢測血清SOD活性，采用酶聯(lián)免疫分析法檢測血清E2及P水平。

1.6 胎鼠發(fā)育指標測量 取每組未取出胎盤的10只孕鼠,剖宮產(chǎn)取出胎鼠，稱胎鼠體質(zhì)量后，測量胎鼠體長和尾長。

2 結果

2.1 三組孕鼠血清、胎盤鎘水平及胎盤質(zhì)量比較 見表1。

2.2 三組孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平比較 見表1。

表1 三組孕鼠血清鎘、胎盤鎘、胎盤質(zhì)量及血清GSH-Px、SOD、E2、P水平比較

注: 與對照組比較，#P<0.05；與氯化鎘組比較，△P<0.05。

2.3 三組胎鼠發(fā)育指標比較 氯化鎘組胎鼠體質(zhì)量、體長、尾長均低于對照組，黃芪組胎鼠體質(zhì)量、體長、尾長高于氯化鎘組(P均<0.05)。見表2。

表2 三組胎鼠體質(zhì)量、體長、尾長比較±s)

注: 與對照組比較，#P<0.05；與氯化鎘組比較，△P<0.05。

3 討論

隨著環(huán)境污染日益嚴重，鎘中毒對機體特別是對生殖系統(tǒng)的毒性作用引起重視。研究報道，妊娠期婦女若接觸一定量的鎘，會對生育系統(tǒng)造成嚴重影響，且可對胚胎發(fā)育產(chǎn)生毒性，影響下一代的生長發(fā)育[4,5]。流行病學調(diào)查顯示，鎘作為人體生長發(fā)育的非必需元素，少量的鎘被吸收進入血液后，可通過生物積累產(chǎn)生蓄積作用，在肝、腎、腦、睪丸、卵巢、子宮、胎盤等臟器中明顯蓄積[6]。鎘在胎盤組織蓄積后，可導致胎盤的結構和功能發(fā)生變化，并對胎盤激素合成產(chǎn)生抑制作用，抑制胎盤營養(yǎng)物質(zhì)的傳輸和激素內(nèi)分泌功能，從而使胎兒出現(xiàn)發(fā)育障礙[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，氯化鎘組孕鼠血清鎘、胎盤鎘水平均高于對照組，提示鎘中毒后可使血清鎘水平明顯增高，并在胎盤組織中出現(xiàn)蓄積；氯化鎘組孕鼠胎盤合成的性激素(E2、P)水平明顯降低，提示鎘中毒后對胎盤功能產(chǎn)生了抑制作用；胎鼠體質(zhì)量、尾長及孕鼠胎盤質(zhì)量均低于對照組，提示鎘通過胎盤對胎鼠的生長發(fā)育產(chǎn)生了抑制作用。

目前研究認為，鎘中毒的相關病變機制主要為引起脂質(zhì)過氧化、線粒體的損傷以及能量代謝障礙等，其中鎘造成的脂質(zhì)過氧化主要和細胞內(nèi)含巰基的蛋白如谷胱甘肽等出現(xiàn)耗竭密切相關。同時，鎘會誘導機體產(chǎn)生大量的自由基造成細胞損傷，而脂質(zhì)過氧化會抑制抗氧化系統(tǒng)酶(GSH-Px和SOD)的活性，使得清除自由基作用受阻[8]。此外，鎘可以協(xié)同銅、鐵離子，讓受損細胞在呼吸過程中產(chǎn)生大量的氧化自由基；抑制細胞過氧化氫酶、GSH-Px、SOD等抗氧化酶的活性來降低其抗氧化能力；提高黃嘌呤氧化酶、血紅素氧化酶活性，促使細胞分泌大量的超氧自由基，從而達到損傷線粒體、引起脂質(zhì)過氧化的目的[9,10]。本研究發(fā)現(xiàn)，氯化鎘組血清GSH-Px、SOD水平均低于對照組，可能與鎘誘導的脂質(zhì)過氧化作用增強有關。

黃芪是豆科植物蒙古黃芪、膜莢黃芪的干燥根。黃芪性甘，微溫，歸肺、脾、肝、腎經(jīng)。藥理學研究表明，黃芪能增強機體免疫功能，具有保肝、抗衰老、抗應激利尿、降壓等功效，還能擴張冠狀動脈，改善心肌供血，延緩細胞的衰老[11]。黃芪有效成分包括皂苷類、多糖類、微量元素、黃酮類、氨基酸類等，具有預防脂質(zhì)過氧化、減少自由基的作用[12]。目前研究發(fā)現(xiàn)，黃芪中的阿佛洛莫生、刺花柄花素、奧刀拉亭以及毛蕊異黃甙可以有效地抑制脂質(zhì)過氧化作用，減少細胞產(chǎn)生自由基，提高還原性谷胱甘肽的利用度，促進機體鎘的排除，從而增強機體的抗氧化功能[13]。此外，黃芪還可以通過增加體積激素的合成、分泌來提高胎盤組織酶表達、加強DNA損傷修復、促進DNA合成、預防生物膜的脂質(zhì)過氧化、提高機體免疫功能，從而達到拮抗鎘中毒對生長發(fā)育的影響[14]。臨床研究證實，黃芪注射液可以安全地用于孕婦，但其作用及機制尚待進一步研究。本研究發(fā)現(xiàn)，黃芪組孕鼠血清和胎盤鎘水平低于氯化鎘組，提示黃芪注射液能降低血清及胎盤鎘水平；黃芪組孕鼠血清GSH-Px、SOD水平均高于氯化鎘組，提示黃芪可加強血清GSH-Px、SOD的酶活性，從而加強抗氧化作用，減輕脂質(zhì)過氧化反應；黃芪組孕鼠血清E2、P水平也高于氯化鎘組，提示黃芪可對鎘致孕鼠的生殖毒性產(chǎn)生拮抗作用，改善胎盤功能，緩解孕鼠胎盤的功能及其結構變化，進而減輕鎘毒性作用導致的生長發(fā)育抑制[15]。

綜上所述，黃芪注射液可降低鎘中毒孕鼠的血清及胎盤鎘水平，改善胎盤功能，拮抗鎘中毒對胎盤組織的毒性作用及胎鼠生長發(fā)育的抑制作用，可能與其提高GSH-Px、SOD等抗氧化反應有關，對于臨床預防及治療孕婦鎘中毒有一定參考價值。

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