阿特拉津?qū)Υ笫蟾文I功能及DNA氧化損傷作用的實驗研究

★ 李龍雪 張先艷 付丹 羅小泉*（1.江西中醫(yī)藥大學 南昌 330004；.南昌大學第一附屬醫(yī)院 南昌 330006）

阿特拉津（atrazine，ATR）是一種選擇性除草劑，廣泛應用于玉米、甘蔗、林地等的雜草防除。ATR具有結(jié)構穩(wěn)定、降解速度慢等特點，易被雨水淋洗至土壤深層，污染地表水和地下水，目前世界各地均有ATR殘留物污染水體的報道［1-3］。ATR是一種低毒性的除草劑，能干擾生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，引起遺傳、神經(jīng)、生殖和免疫毒性，甚至癌癥。Tennant等［4］通過彗星試驗發(fā)現(xiàn)ATR使C57BL/6小鼠肝臟發(fā)生劑量依賴性的DNA損傷；長期低劑量接觸ATR能引起大鼠肝細胞嗜酸性壞死及間隙增大，腎臟空泡變合并中性粒細胞浸潤［5］；高濃度的ATR也能抑制仙姑彈琴蛙蝌蚪體內(nèi)超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶的活性［6］，延緩紅耳龜受精卵胚胎發(fā)育，并導致肝臟和腎臟組織病變［7］。本研究采用ATR亞慢性經(jīng)口染毒大鼠，在4、8和12w時分別測定血清中相應生化指標和8-羥基脫氧鳥苷（8-hydroxy-2 deoxyguanosine，8-OHdG）的濃度，探討ATR對大鼠肝腎功能的損傷，為評價ATR的毒性和防治提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源 SPF級Wistar大鼠，體重100～120g，雌雄各半，購自北京維通利華實驗動物技術有限公司（SCXK（京）2014-0001）。97%阿特拉津購自山東濱農(nóng)科技有限公司；谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、血尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）檢測試劑盒購自中生北控生物科技股份有限公司；8羥基脫氧鳥苷試劑盒購自上海樊克生物科技有限公司。

1.2 研究方法 45只Wistar大鼠按體重和性別隨機分為三組，即對照組（C組）、ATR低劑量組（L組）（35.6mg/kg·d，1/50 LD50）和ATR高劑量組（H組）（97.8mg/kg·d，1/20 LD50），每組15只，采用喂飼法給動物染毒，連續(xù)12w，自由飲水，染毒4、8和12w分別處死一批動物，用水合氯醛麻醉后斷頭采集血樣，分離血清，-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

按說明書配制各種溶液，將待測血樣和相應溶液放入全自動生化分析儀中，檢測4、8、12周血樣中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總蛋白、白蛋白、血尿素氮、肌酐的含量。按說明書操作，用酶標儀檢測8羥基脫氧鳥苷的含量。

2 結(jié)果

2.1 阿特拉津?qū)Υ笫笈K體比的影響 隨著染毒時間和劑量的增加，染毒組和對照組大鼠肝臟、腎臟臟體比無顯著性差異（P＞0.05），見表1。

表1 阿特拉津?qū)Υ笫蟾巍⒛I臟體比的影響（，n=15） %

表1 阿特拉津?qū)Υ笫蟾巍⒛I臟體比的影響（，n=15） %

染毒時間 組別 肝臟/體重比值 腎臟/體重比值4w C 2.364±0.289 0.596±0.021 L 2.260±0.333 0.608±0.042 H 2.419±0.229 0.602±0.040 8w C 2.633±0.272 0.651±0.035 L 2.405±0.165 0.641±0.074 H 2.660±0.120 0.657±0.066 12w C 2.266±0.092 0.610±0.048 L 2.317±0.187 0.664±0.087 H 2.474±0.247 0.688±0.134

2.2 阿特拉津?qū)Υ笫笱挠绊?與對照組相比，染毒12w高劑量組大鼠血清中ALT、AST、TP和BUN顯著升高（P＜0.05），染毒8w高劑量組大鼠血清中AST顯著升高（P＜0.01），見表2。

表2 阿特拉津致大鼠血生化指標的變化（，n=15）

表2 阿特拉津致大鼠血生化指標的變化（，n=15）

注：與同期對照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01。

染毒時間 組別 ALT AST TP ALB BUN CRE 4w C 43.2±2.8 120.6±17.6 55.1±3.4 33.4±4.1 7.9±1.0 70.8±6.7 L 43.4±3.8 136.2±18.0 58.4±2.5 32.3±3.2 8.2±0.8 71.2±6.3 H 44.2±2.9 141±29.6 59.4±5.3 32.9±1.5 8.9±0.5 71.6±7.1 8w C 43.8±4.4 124.6±13.1 57.3±5 32.9±1.7 8.1±1.4 71.2±5.4 L 43.2±7.6 139.8±16.3 59.6±2.6 32±1.8 8.7±0.8 76.8±13.7 H 44.6±10 152.2±15.6* 60.5±2.9 31.9±2.7 8.9±1.2 83.4±7.4 12w C 44.2±2.2 141.8±15.7 59.7±4.7 35.8±1.9 8.4±0.5 79.0±2.9 L 44.8±4.0 149±12.1 61.7±3.4 34.9±1.6 10.0±0.7 86.4±9.9 H 53.0±2.1** 163.2±10.9* 66.9±5.8* 33.7±2.8 10.3±2.1* 90.2±14.0

2.3 阿特拉津?qū)Υ笫笱?羥基脫氧鳥苷的影響 染毒12w，高劑量組大鼠血清8-OHdG濃度與對照組相比顯著升高（P＜0.05），見表3。

3 討論

臟體比是評價組織器官生理功能的重要指標，可反映毒物暴露對組織器官的影響。本實驗結(jié)果顯示ATR染毒后，大鼠肝、腎臟體比均有所升高，但無統(tǒng)計學意義，提示肝、腎可能有輕微水腫或增生。

肝臟和腎臟是動物體內(nèi)最重要的解毒、排毒器官，外源性化合物進人機體后均要經(jīng)過肝臟轉(zhuǎn)化，經(jīng)血液傳輸?shù)侥I臟，經(jīng)腎小球和腎小管濾過后排出體外。有研究表明［8］，ATR代謝產(chǎn)物脫乙基脫異丙基阿特拉津（DEDIA）可長時間蓄積在肝臟和腎臟，說明肝、腎組織是毒性作用的靶器官。

表3 阿特拉津致大鼠血清8羥基脫氧鳥苷含量的變化（，n=15） ng/L

表3 阿特拉津致大鼠血清8羥基脫氧鳥苷含量的變化（，n=15） ng/L

注：與同期對照組比較，*P＜0.05。

4w C 35.58±1.40 L 36.30±1.23 H 35.38±1.26 8w C 36.12±2.34 L 38.61±3.85 H 38.86±3.13 12w C 36.80±1.94 L 41.25±4.43 H 41.32±2.88*染毒時間 組別 8-OHdG水平

ALT和AST是人體代謝過程中非常重要的酶，是說明肝實質(zhì)損傷常用的兩項指標。當肝細胞受到損傷時，ALT和AST就會被釋放，使血清中ALT和AST的含量升高［9］。染毒12w，高劑量組大鼠血清中ALT和AST含量顯著升高（P＜0.05）；染毒8w，高劑量組大鼠血清中AST含量顯著升高（P＜0.05）。表明ATR能損害大鼠肝細胞。

BUN是機體氨基酸和蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物，是血液中非蛋白質(zhì)的主要成分。當腎臟功能發(fā)生損傷時，BUN排出減少，導致血清中BUN數(shù)值的升高，患有腎功能衰竭、腎炎、腎內(nèi)破壞性和占位性病變等疾病血清中BUN均增高［10-11］。染毒12w，高劑量組大鼠血清中BUN含量與對照組相比顯著升高（P＜0.05），表明染毒大鼠腎功能受到損傷。

TP包括白蛋白和球蛋白，在體內(nèi)TP水平變化主要反映肝臟合成功能和腎臟病變造成的蛋白丟失情況，肝臟和腎臟病理狀態(tài)和慢性的炎癥等皆能使TP升高。與對照組相比，染毒12w高劑量組大鼠血清中TP含量顯著升高（P＜0.05），表明大鼠肝功能受損和腎功能減退，與染毒組血清中ALT、AST、BUN含量變化一致。綜上所述，染毒組大鼠的血清生化學指標的異常，提示ATR對肝臟和腎臟的損害作用。

有研究表明，DNA 氧化損傷可導致基因突變、細胞癌變、退行性疾病及個體衰老。8-OHdG是DNA分子中鳥嘌呤堿基的第8位C原子在過量的活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）攻擊下結(jié)合-OH而生成的一種氧化性加合物，是評價氧化應激及 DNA 氧化損傷的有效指標［12］。8-OHdG是活性氧自由基（ROS）引起DNA氧化損傷的產(chǎn)物，機體受外源性物質(zhì)刺激產(chǎn)生大量ROS，ROS直接攻擊DNA中的鳥嘌呤，使脫氧鳥苷氧化為8-OHdG，隨后8-OHdG被機體特異性DNA修復酶剪切清除并經(jīng)腎臟隨尿排泄［13-15］。8-OHdG的含量可反映機體氧化損傷程度，是目前國際上公認的評價DNA氧化損傷和氧化應激狀態(tài)的敏感指標。本實驗結(jié)果顯示，染毒12w，高劑量組大鼠血清中8-OHdG的含量與對照組相比顯著升高（P＜0.01），表明ATR亞慢性經(jīng)口染毒可造成大鼠DNA氧化損傷。