亞慢性染毒三聚氰胺對小鼠主要臟器指數(shù)及血液生化指標(biāo)的影響

楊金玲，王靖媛，佘銳萍，安俊卿，郝文卓，苑雪瑞，吳橋興，石蕊寒

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，北京海淀100193)

亞慢性染毒三聚氰胺對小鼠主要臟器指數(shù)及血液生化指標(biāo)的影響

楊金玲，王靖媛，佘銳萍，安俊卿，郝文卓，苑雪瑞，吳橋興，石蕊寒

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，北京海淀100193)

為了探討三聚氰胺亞慢性經(jīng)口染毒對小鼠主要臟器指數(shù)和血液生化指標(biāo)的影響，用三聚氰胺對昆明系SPF小鼠進行亞慢性經(jīng)口灌胃試驗。試驗周期為30 d，分別設(shè)10 d、20 d、30 d三個取材時間，每個時間點均為一個對照組和低、中、高劑量(0 mg/kg·體重·d、3.0 mg/kg·體重·d、15.0 mg/kg·體重·d、17.5 mg/kg·體重·d)3個試驗組。將60只4周齡昆明系SPF雄性小鼠隨機分成12組，每組5只。每天連續(xù)進行不同劑量的三聚氰胺灌服。分別灌服10 d、20 d、30 d后剖檢、眼眶采血檢測血常規(guī)及主要生化指標(biāo)和臟器指數(shù)計算分析。結(jié)果顯示，三聚氰胺對試驗組小鼠脾臟、腎臟、腦、睪丸指數(shù)均有顯著影響；肝腎功能生化指標(biāo)，血清尿素(UREA)、血肌酐(CREA)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)顯著增高；血液學(xué)中白細(xì)胞含量(WBC)、血小板(PLT)顯著降低，紅細(xì)胞(WBC)、血紅蛋白(HGB)顯著增高。表明三聚氰胺亞慢性感染小鼠后，對小鼠主要臟器指數(shù)、血液生化指標(biāo)、血液學(xué)指標(biāo)均有一定的影響。

三聚氰胺 ； 臟器指數(shù) ； 血液學(xué)指標(biāo) ； 生化指標(biāo) ； 臟器指數(shù)

2008年某品牌奶粉導(dǎo)致許多嬰兒出現(xiàn)泌尿系統(tǒng)結(jié)石的事件發(fā)生，三聚氰胺成了一個重大的公共衛(wèi)生事件[1]。三聚氰胺(Melamine，MA)是一類重要有機化工原料，具有含氮量高、無味、低毒的特點，曾被作為“蛋白精”添加到食品和飼料中，以提高產(chǎn)品的氮含量，造成產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量較高的假象。早在2007年美國寵物糧中摻雜三聚氰胺導(dǎo)致數(shù)千只貓狗急性腎衰竭而死亡[2]。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道，三聚氰胺主要引起泌尿系統(tǒng)結(jié)石和腎功能損傷甚至腎衰竭，最終導(dǎo)致死亡[3-5]。我國對三聚氰胺單獨的亞慢性毒性作用報道較少，為進一步揭示三聚氰胺對動物和人類健康的影響，本觀察我們對昆明系SPF小鼠連續(xù)30 d經(jīng)口亞慢性灌胃染毒，觀察了三聚氰胺染毒對小鼠臟器指數(shù)、血液細(xì)胞學(xué)和主要肝腎功能生化指標(biāo)的影響，為全面評估三聚氰胺(MA)毒性作用提供科學(xué)的理論數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器 三聚氰胺：北京百靈威科技有限公司產(chǎn)品，化學(xué)純，含量≥99.0%；玉米油，購自北京某超市。

1.2 實驗動物及處理 SPF昆明系小鼠，購自中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心，體重約22 g，把小鼠隨機分成12組，每個時間段均為3個試驗組和1個對照組，每組5只。各組每天給藥從低到高為0 mg/kg·體重·d、3.0 mg/kg·體重·d、15.0 mg/kg·體重·d、17.5 mg/ mg/kg·體重·d MA 4個劑量組，MA采用玉米油溶解，現(xiàn)用現(xiàn)配，用前振蕩成乳濁液。采用灌喂的方式連續(xù)染毒30 d，每天每只小鼠灌喂0.4 mL，每天灌喂1次。對照組灌喂等量的玉米油。每天觀察小鼠的健康狀況、稱重，并根據(jù)體重的變化調(diào)整給藥量。試驗期間，小鼠自由飲水?dāng)z食。

1.3 觀察指標(biāo)及方法

1.3.1 體重和臟器指數(shù)的檢測 分別于第10天、20天和30天時相應(yīng)小鼠空腹24 h后，活體稱重頸椎脫臼處死，根據(jù)GB 1519324—2014中病理學(xué)檢查技術(shù)要求，依次完整的取出心、肝、脾、肺、腎、睪丸、腦主要臟器，仔細(xì)將臟器周圍的脂肪和結(jié)締組織剔除干凈，并用濾紙吸去組織器官表面的血液，摘除后要立即稱重，防止器官干燥失水而重量減輕。各臟器稱重，并按下列公式計算每只小鼠各個器官指數(shù)：器官指數(shù)=器官重量(mg)/體重(g)×100%。

1.3.2 血液學(xué)指標(biāo)檢測 分別于第10天、20天和30天時取相應(yīng)4個劑量的小鼠進行眼眶采血，檢測血液中白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、血小板、嗜中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞比率。

1.3.3 主要肝腎功能生化指標(biāo)檢測 分別于第10天、20天和30天時取相應(yīng)4個劑量的小鼠進行眼眶采血，離心機分離血清，檢測血清中血清尿素(UREA)、血肌酐(CREA)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 試驗所得各組數(shù)據(jù)用IBM SPSS Statistics 20.0統(tǒng)計軟件單因素方差分析進行組間差異性顯著性檢驗，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。試驗所測數(shù)據(jù)用均值(X)±標(biāo)準(zhǔn)差(S)表示。

2 結(jié)果

2.1 臟器指數(shù)檢測 昆明系SPF小鼠連續(xù)10 d經(jīng)口灌胃供毒處理，臟器指數(shù)的檢測結(jié)果顯示：攻毒10 d后小鼠腎臟系數(shù)與對照組顯著增高，其他主要臟器無顯著性差異；攻毒20 d和30 d后腎臟試驗組較對照組均顯著增高，脾臟和腦較對照組顯著降低，睪丸高劑量組較對照組顯著降低(如表1)。

2.2 血液學(xué)指標(biāo)檢測 給昆明系SPF小鼠連續(xù)10 d經(jīng)口灌胃供毒處理血液生理指標(biāo)結(jié)果連續(xù)攻毒10 d中、高劑量組小鼠白細(xì)胞較對照組顯著降低，血小板數(shù)試驗組較對照組均顯著降低，血紅蛋白數(shù)和淋巴細(xì)胞百分比試驗組較對照組顯著增多。攻毒20 d試驗組小鼠白細(xì)胞血小板數(shù)較對照組均顯著降低，紅細(xì)胞和血紅蛋白較對照組顯著增多，嗜中性粒細(xì)胞百分比中、高劑量組較對照組均顯著增多，淋巴細(xì)胞百分比中、高劑量組較對照組均顯著降低。攻毒30 d試驗組小鼠白細(xì)胞、血小板數(shù)較對照組均顯著降低，血紅蛋白較對照組顯著增多，嗜中性粒細(xì)胞百分比較對照組均顯著增多；中、高劑量組紅細(xì)胞，高劑量組淋巴細(xì)胞百分比較對照組顯著增多(見表2)。

2.3 主要肝腎功能生化指標(biāo)檢測 攻毒10 d、20 d、30 d的高劑量試驗組小鼠血清尿素(UREA)含量較對照組均顯著增加；攻毒30 d高劑量試驗組小鼠血肌酐(CREA)含量較對照組顯著增加；谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)在連續(xù)攻毒30 d內(nèi)含量浮動增加、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)在攻毒20 d和30 d高劑量試驗組中含量顯著增加(見表3)。

3 討論

MA是一種含氮量為66%白色無味晶體，是一種重要的有機化工產(chǎn)品。2008年我國發(fā)生嬰兒奶粉事件成了國內(nèi)外重要的公共衛(wèi)生問題。Melnick R L等人研究表明，MA對雄性小鼠比較雌性小鼠更強[6]。普遍研究認(rèn)為，MA的毒性靶器官是腎臟[7]， 也有文獻(xiàn)報道認(rèn)為，三聚氰胺對哺乳動物的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)均有一定的損傷作用[8-10].本研究通過給4周齡雄性昆明系SPF小鼠經(jīng)口連續(xù)灌胃不同劑量的MA，觀察了對小鼠主要的主要臟器系數(shù)、血液指標(biāo)和血清生化指標(biāo)影響。普遍研究認(rèn)為，MA的毒性靶器官是腎臟，主要臟器指數(shù)結(jié)果顯示，試驗組小鼠的腎臟系數(shù)與對照組相比均顯著增加。連續(xù)攻染毒20 d開始，各一定劑量組的MA對脾臟、腦和睪丸系數(shù)有一定的影響，均出現(xiàn)了顯著下降的變化，表明MA可引起脾臟和腦組織萎縮。而高劑量組染毒20 d后，睪丸系數(shù)也明顯降低。說明睪丸也發(fā)生了萎縮。據(jù)文獻(xiàn)表明，三聚氰胺對哺乳動物的免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)均有一定的損傷作用[9-11]。

表1 亞慢性染毒三聚氰胺SPF小鼠主要臟器系數(shù)比較

注：同日齡攻毒不同劑量三聚氰胺小鼠與對照組相比較，*：P<0.05，下表同

表2 亞慢性染毒三聚氰胺SPF小鼠主要血液細(xì)胞學(xué)指標(biāo)比較

表3 亞慢性染毒三聚氰胺SPF小鼠主要血清生化指標(biāo)比較

血液學(xué)、血液生化指標(biāo)是反映動物健康與否的重要而敏感的指標(biāo)。本研究觀察血液細(xì)胞學(xué)指標(biāo)結(jié)果顯示，三聚氰胺對小鼠血液中白細(xì)胞、血小板的數(shù)量有顯著性的影響。表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞百分比顯著增高，血小板和淋巴細(xì)胞百分比顯著下降。說明三聚氰胺對小鼠的免疫系統(tǒng)有影響，與前人研究基本一致[9, 11]。血清生化指標(biāo)結(jié)果顯示，試驗組小鼠血清尿素和血肌酐含量顯著增加，谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)含量為浮動增長趨勢，血清肌酐的濃度主要取決于腎小球的濾過功能，ALT和AST主要反應(yīng)機體肝臟的功能，因此這些血清生化指標(biāo)的差異在一定的程度上反應(yīng)了三聚氰胺對機體肝腎功能有一定的影響。在科學(xué)研究中，動物試驗是研究的根基，試驗動物的臟器指數(shù)是衡量動物功能狀態(tài)的基本指標(biāo)，是深入研究的基礎(chǔ)；血液學(xué)、血液生化指標(biāo)是反映動物健康與否的重要而敏感的指標(biāo)[12]。目前，國內(nèi)外對三聚氰胺泌尿生殖系統(tǒng)毒性作用有大量的研究，其他系統(tǒng)器官也有相關(guān)報道。本研究通過連續(xù)30 d不同劑量經(jīng)口灌胃給昆明系雄性SPF小鼠灌胃攻毒處理，測量不同時間段主要器官指數(shù)、血液學(xué)指標(biāo)和血清生化指標(biāo)，研究結(jié)果為今后對三聚氰胺毒性作用的研究提供了新的科學(xué)依據(jù)。

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Effects of subchronic toxicity of melamine on mice's main organ index and blood biochemical index

YANG Jin-ling，WANG Jing-yuan，SHE Rui-ping，AN Jun-qing，HAO Wen-zhuo，YUAN Xue-rui ，WU Qiao-xing，SHI Rui-han

(College of Veterinary Medicine，China Agricultural University，Beijing 100193，China)

To investigate the effect of sub-chronic oral intake of melamine on main organ index and blood biochemical in mice. We give melamine to Kunming SPF mice by gavage way. The period was 30 days, and we collected samples at 10 days,20 days and 30 days, respectively. Among each time point there is a control group. Three different dose groups including low dose, medium dose and high dose.(0 mg/kg·bw·d,3.0 mg/kg·bw·d,15.0 mg/kg·bw·d and 17.5 mg/kg·bw·d).Sixty 4-week old male Kunming SPF mice were randomly divided into 12 groups,and melamine were given. daily in different doses. We did autopsy and collected orbital blood samples to carry the blood routine examination, blood biochemistry and organ index analysis at the 10 days, 20 days, and 30 days, respetively.Results showed that the melamine had significantly effects on spleen, kidney, brain,and testis of mice.According to the biochemical analysis of liver and kidney function, the serum urea (UREA), serum creatinine (CREA), alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) were significantly increased. For the blood the white blood cell (WBC) and platelets (PLT) were significantly decreased while the red blood cell (RBC) and hemoglobin (HGB) were increased dramatically. In conclusion, the main organ indexes, blood biochemical and hematological status of mice were affected by sub-chronic melamine given.

Melamine; SPF Kunming mouse; Organ index； Hematological indexes; Biochemical indexes

SHE Rui-ping

2016-10-14

教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(20130008110030)

楊金玲(1992-)，女，碩士生，研究方向為獸醫(yī)公共衛(wèi)生，E-mail:15117139068@163.com

佘銳萍,E-mail: sheruiping@126.com

S865.1

A

0529-6005(2017)04-0003-04