銅、鉛對(duì)大鼠肝臟發(fā)育的影響

朱至煒 李 雪

(1 廣西南寧市第三中學(xué)，南寧市 530021；2 廣西醫(yī)科大學(xué)，南寧市 530021)

銅、鉛是環(huán)境中廣泛存在的重金屬元素污染物之一，主要來源于食物、水和空氣[1]，也是人體許多關(guān)鍵酶的輔基成分，是生物生長與發(fā)育過程中的必須物質(zhì)，也是生物體內(nèi)必需的微量元素，參與機(jī)體諸多重要代謝過程。然而，過量的鉛、銅積聚在人和動(dòng)物體內(nèi)，造成全身多系統(tǒng)和器官的損傷及功能障礙。銅主要儲(chǔ)存在肝細(xì)胞，通過后者分泌釋放進(jìn)入血漿或膽汁中[2]。銅進(jìn)入機(jī)體內(nèi)與氨基酸螯合后，被小腸黏膜吸收入血，再與白蛋白相結(jié)合，然后運(yùn)輸?shù)缴眢w各個(gè)需要的部位。過量的鉛一旦進(jìn)入體內(nèi)則難以排出，造成機(jī)體的累積損傷，器官功能的受損。本研究擬通過動(dòng)物大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探討銅鉛中毒對(duì)發(fā)育早期大鼠肝臟的影響及肝功能的損傷，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選擇2月齡健康 SD 大鼠 30 只，雌雄各半，體重為190～220 g，由成都達(dá)碩生物有限公司提供，合格證號(hào)：SCXK(川)2008-24。大鼠飼養(yǎng)于干燥清潔環(huán)境，室溫(22℃)。適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組正常飲食，實(shí)驗(yàn)組給予高銅及高鉛飲食，分別于進(jìn)入實(shí)驗(yàn)開始(0 d)、20 d、30 d測(cè)定各組肝功能主要指標(biāo)：谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)及清蛋白(ALB)。

1.2 儀器與試劑 超純水(DDW)、硝酸鉛Pb(NO3)2、硫酸銅，均購自國藥集團(tuán)試劑有限公司；全自動(dòng)生化分析儀(AU480)，購自美國Bio-rad公司。血液生化指標(biāo)檢測(cè)試劑，購于北京中生北控公司。

1.3 方法 將30只SD大鼠隨機(jī)分為高銅組、高鉛組及對(duì)照組，每組10只，各組大鼠年齡、體重比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。各組大鼠采用在飼喂大鼠普通日糧基礎(chǔ)上每天上午9點(diǎn)經(jīng)口灌喂，對(duì)照組灌喂超純水0.3 mL；高鉛組灌喂硝酸鉛Pb(NO3)210 ml/kg；高銅組灌喂硫酸銅25 mg/kg， 連續(xù)用藥30 d，并于0日、20日、30日齡上午8點(diǎn)采血2 mL，進(jìn)行肝功能指標(biāo)測(cè)定。

1.4 血清肝功能指標(biāo)檢測(cè) 于0、20、30日齡上午8點(diǎn)采血，10 min 2%戊巴比妥鈉麻醉SD大鼠，頸動(dòng)脈采血2 mL后，3 500 r/min離心15 min，吸取上清液，采用試劑盒(北京中生北控公司)說明書、全自動(dòng)生化分析儀(AU480)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、清蛋白(ALB)的活性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用重復(fù)測(cè)量方差分析做統(tǒng)計(jì)學(xué)比較，計(jì)量資料以(x±s)表示，以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

高銅組與對(duì)照組血清ALT和AST、ALB的水平分析：兩組的ALT、AST、ALB指標(biāo)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=62.741，289.409，30.464，均P<0.001)，兩組AST、ALB指標(biāo)均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=29.652，38.733，均P<0.001)，兩組AST、ALB指標(biāo)分組與時(shí)間均有交互效應(yīng)(F互交=18.222，22.211，均P交互<0.001)，但兩組的ALT無隨時(shí)間變化趨勢(shì)(F=3.690，P=0.679)，ALT無分組與時(shí)間交互效應(yīng)(F=5.210，P，0.581)。見表1。

高鉛組與對(duì)照組血清ALT和AST、ALB的水平分析：兩組的ALT、AST、ALB指標(biāo)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=26.594，28.126，16.929，均P<0.001)，兩組AST、ALB指標(biāo)均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=13.943，25.646，均P<0.001)，兩組AST、ALB指標(biāo)分組與時(shí)間均有交互效應(yīng)(F互交=10.663，18.564，均P交互<0.001)，但兩組的ALT無隨時(shí)間變化趨勢(shì)(F=3.252，P=0.715)，ALT無分組與時(shí)間交互效應(yīng)(F=3.367，P=0.609)。見表1。

表1 三組大鼠不同時(shí)間血清肝功能ALT、AST以及ALB指標(biāo)活性 (x±s)

3 討 論

隨著日益加劇的環(huán)境污染，銅、鉛通過各式各樣的途徑污染食品，引起食品銅與鉛的濃度含量超標(biāo)，導(dǎo)致機(jī)體器官功能受損[3]。肝臟是人體重要器官，是產(chǎn)生各種代謝酶的重要場(chǎng)所，一旦肝臟受到損傷，肝細(xì)胞內(nèi)的酶類就會(huì)釋放進(jìn)入血液，造成血清中酶含量的升高，因而我們最常用的檢測(cè)肝細(xì)胞是否受到損害的方法是通過血清酶學(xué)檢查來檢測(cè)。目前ALT、AST以及ALB是檢測(cè)肝功能的三個(gè)主要代謝酶。AST主要儲(chǔ)存于線粒體及胞漿中，ALT主要儲(chǔ)存于肝細(xì)胞漿中。通常ALT及AST不會(huì)釋放進(jìn)入血液是由于正常的肝細(xì)胞具有細(xì)胞膜的包裹作用，但當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生輕度病變導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加時(shí)，ALT和AST則會(huì)從細(xì)胞內(nèi)釋放入血，當(dāng)肝細(xì)胞嚴(yán)重病變、壞死時(shí)，AST、ALT大幅升高。AST、ALT是臨床應(yīng)用較多的反映肝細(xì)胞損害程度的指標(biāo)[4]，肝臟是合成白蛋白的唯一場(chǎng)所，血清白蛋白(ALB)水平是反映慢性肝損傷的很好的指標(biāo)之一。肝功能受損時(shí)，血清白蛋白水平降低。

銅是人體內(nèi)重要的必需微量元素，機(jī)體內(nèi)以銅蛋白形式存在，銅離子具有造血、軟化血管、促進(jìn)細(xì)胞生長、壯骨骼、加速新陳代謝、增強(qiáng)防御機(jī)能等重要作用。在人體所有組織器官中，以肝臟的含銅量最高，銅稍微偏高對(duì)人體影響不大，因?yàn)榻】等说母闻K排泄銅的能量極強(qiáng)。

如果攝入過量的銅，膳食銅在肝臟內(nèi)貯存，然后合成銅藍(lán)蛋白，過多銅蓄積引起中毒反應(yīng)，影響肝功能，導(dǎo)致人體肝臟嚴(yán)重受損[5]。由于肝臟不能通過膽汁將過量銅排出體外，從而導(dǎo)致銅在肝、腎和腦等重要器官中蓄積，銅可與溶酶體的脂肪發(fā)生氧化作用，導(dǎo)致溶酶體膜的破裂，水解酶大量釋放引起肝組織壞死；也可由紅細(xì)胞溶血引起黃疸。目前，銅引起的肝臟損傷主要為高劑量的銅中毒導(dǎo)致 。

鉛及其化合物都具有一定的毒性，在污染環(huán)境中，鉛及其化合物進(jìn)入機(jī)體后對(duì)神經(jīng)、造血、消化、腎臟、肝臟、心血管和內(nèi)分泌等多個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生危害。 吸收的鉛進(jìn)入血液后大部分與紅細(xì)胞結(jié)合，進(jìn)入血液循環(huán)，以肝臟及腎臟含量濃度最高。慢性鉛中毒，主要病變是鉛對(duì)體內(nèi)金屬離子和酶系統(tǒng)產(chǎn)生影響，出現(xiàn)乏力、關(guān)節(jié)肌肉酸痛、胃腸道癥狀、貧血、免疫力低下等， 鉛中毒對(duì)人體很多臟器產(chǎn)生影響，大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，過量鉛在肝臟組織中蓄積，導(dǎo)致肝功能受損[6]。

本研究結(jié)果顯示，在高銅高鉛作用下，各劑量組大鼠 ALT 活性和 AST 活性均升高，ALB含量降低，且AST、ALB并呈現(xiàn)出時(shí)間-劑量效應(yīng)，隨著銅鉛染毒時(shí)間的延長，血清中AST 活性呈升高趨勢(shì)，ALB含量呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。表明慢性銅鉛中毒可導(dǎo)致大鼠持續(xù)性的肝臟功能損傷。

綜上所述，高銅高鉛飲食的污染，導(dǎo)致肝臟銅鉛蓄積，引起慢性銅鉛中毒，肝功能受損。

[1] Tong S, von Schirnding YE, Prapamontol T.Environmental lead exposure: a public health problem of global dimensions[J].Bull World Health Organ,2000,78(9):1068-1077.

[2] 王 鋒,王 博,張春善,等.日糧銅和維生素A及其互作效應(yīng)對(duì)肉仔雞生長性能和血液生理指標(biāo)的影響[J].動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2009,21(2):152-159.

[3] 陳 志,張 婷,蔣 芳,等.綿陽市食品中金屬污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果分析[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2013,40(5):822-824.

[4] 李榮娟,李春柳,覃利梅,等.某重金屬污染區(qū)人群體內(nèi)重金屬水平及其與肝、腎功能的相關(guān)性[J].廣西醫(yī)學(xué),2017,39(8):1265-1267.

[5] 田 馳,黃夏夢(mèng),王 霆.臨床常用銅離子螯合劑藥代動(dòng)力學(xué)和不良反應(yīng)研究進(jìn)展[J].實(shí)用肝臟病雜志,2015,18(2):221-224.

[6] 余東游,楊曉剛,許梓榮.微粒蒙脫石對(duì)豬組織鉛水平、紅細(xì)胞生成和肝臟ALA-D酶活性及鉛誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化的影響[J]. 中國獸醫(yī)學(xué)報(bào),2006,26(6):673-676.