馬曉明,宋祥福,張 迪,張 晶,侯雨霏,李鐵驥
(吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,長春 130021)
碘甲烷是工業(yè)上一種常用的甲基化試劑,受熱易分解,產(chǎn)生有毒的碘化物煙氣,可經(jīng)呼吸道、皮膚、消化道吸收而引起中毒[1]。國內(nèi)外曾報道多例碘甲烷中毒的病例,癥狀主要包括:頭暈、意識模糊、惡心、嘔吐、皮膚損害等。國外的研究提示碘甲烷對實(shí)驗動物主要的影響包括:神經(jīng)系統(tǒng)損害、鼻粘膜細(xì)胞損害、以及潛在的致癌性[2-8],而對碘甲烷的肝臟毒性研究較少,并且碘甲烷和絕大多數(shù)有機(jī)溶劑一樣,進(jìn)入機(jī)體后主要通過肝臟進(jìn)行代謝。因此為了解碘甲烷對肝臟的氧化損傷作用,進(jìn)行本次研究。由于本次報道是碘甲烷毒性研究實(shí)驗的一個分支實(shí)驗,還需要進(jìn)一步研究生殖等方面的研究,故本次報道只采用雄性大鼠進(jìn)行研究。
雄性SD大鼠24只,來源于北京華阜康生物科技股份有限公司【SCXK(京)2009-0004】。
碘甲烷,北京中科拓展化學(xué)技術(shù)有限公司。SOD測試盒、GST測試盒,南京建成生物工程研究所。BCA蛋白濃度測試盒,北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司。低速自動平衡離心機(jī)(LD25-2),北京西城區(qū)醫(yī)療器械廠。恒溫水浴箱,北京西城區(qū)醫(yī)療器械廠。酶標(biāo)儀(Biorad),上海京工實(shí)業(yè)有限公司。
本次實(shí)驗根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的研究方法,將24只雄性SD大鼠隨機(jī)分成4組,放入靜式染毒罐中,實(shí)驗組分別給予濃度為 650 mg/m3、260 mg/m3、130 mg/m3的碘甲烷,對照組保持相同條件不染毒,每天染毒4 h,持續(xù)染毒一周。之后進(jìn)行腹主動脈取血,并解剖取出肝臟。血液4000 r/min離心10 min后,取血清進(jìn)行檢測。肝臟準(zhǔn)確稱取0.2 g,加生理鹽水研磨后,制備成2%的組織勻漿,2000 r/min離心15 min,取上清液進(jìn)行測定。
將所制備好的血清與組織勻漿按照SOD和GST測試盒的說明書進(jìn)行加樣,待顯色反應(yīng)后,分別在550 nm和412 nm處測定樣品的吸光度即OD值,根據(jù)公式計算出樣品中SOD和GST的活力。組織勻漿還要應(yīng)用蛋白測試盒進(jìn)行蛋白含量的測定。
全部測定數(shù)據(jù)采用單因素方差分析,軟件采用SPSS13.0。
隨著碘甲烷濃度升高,血清中SOD的活力逐漸下降,且高、中、低濃度組與對照組之間有顯著差異,結(jié)果見表1。
表1 大鼠血清中SOD的活力()Tab.1 The activity of serum SOD in the rats
表1 大鼠血清中SOD的活力()Tab.1 The activity of serum SOD in the rats
注:*與對照組進(jìn)行比較 P<0.05。Note:*Compared with control group P<0.05.
組別(Group) SOD活力(activity of SOD,U/mL)對照組 (Control group) 179.55±14.83低劑量組 (Low dose group) 107.73±18.33*中劑量組 (Middle dose group) 67.83±8.70*高劑量組 (High dose group) 28.82±12.30*
隨著碘甲烷濃度的升高,肝臟組織中SOD的活力逐漸下降,且高、中、低濃度三組與對照組有顯著差異,高劑量組與低劑量組之間也存在統(tǒng)計學(xué)差異,結(jié)果見表2。
表2 大鼠肝臟組織中SOD的活力()Tab.2 The activity of SOD in the rats liver tissue
表2 大鼠肝臟組織中SOD的活力()Tab.2 The activity of SOD in the rats liver tissue
注:*與對照組進(jìn)行比較 P<0.05;△與低劑量組進(jìn)行比較 P<0.05。Note:*Compared with control group P<0.05;△Compared with the low dose group P<0.05.
SOD活力(activity of SOD,U/mgprot)對照組 (Control group) 270.08±26.45低劑量組 (Low dose group) 241.75±12.34*中劑量組 (Middle dose group) 228.30±17.79*高劑量組 (High dose group) 219.23±11.96組別(Group)*△
隨著碘甲烷濃度的升高,血清中GST的活力逐漸升高,高、中、低劑量組與對照組存在統(tǒng)計學(xué)差異,低、中劑量組與高劑量組比較也存在統(tǒng)計學(xué)差異,結(jié)果見表3。
表3 大鼠血清中GST的活力()Tab.3 The activity of serum GST in the rats
表3 大鼠血清中GST的活力()Tab.3 The activity of serum GST in the rats
注:*與對照組進(jìn)行比較 P<0.05;△與高劑量組進(jìn)行比較 P<0.05。Note:*Compared with control group P<0.05;△Compared with the high dose group P<0.05.
SOD活力(activity of SOD,U/mL)對照組 (Control group) 7.02±3.46低劑量組 (Low dose group) 12.36±2.37*△中劑量組 (Middle dose group) 17.96±2.38*△高劑量組 (High dose group) 29.24±8.73組別(Group)*
國內(nèi)、外的文獻(xiàn)報道,碘甲烷進(jìn)入機(jī)體后主要產(chǎn)生以神經(jīng)系統(tǒng)毒性為主的癥狀,而對其他系統(tǒng)損害的報道較少。根據(jù)碘甲烷作為有機(jī)溶劑在肝臟代謝這一特性,肝臟毒性也應(yīng)該成為一項重要的檢測指標(biāo),但目前國內(nèi)、外未見此類文獻(xiàn)報道。
本次實(shí)驗中,大鼠吸入碘甲烷后,血清和肝臟組織中SOD的活力,實(shí)驗組與對照組相比出現(xiàn)活力降低現(xiàn)象,說明大鼠在吸入碘甲烷后,體內(nèi)的SOD會出現(xiàn)消耗。SOD的主要生理功能是清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基,如超氧陰離子自由基(O-2),自由基可以對機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷等作用,因此SOD對機(jī)體可以起到保護(hù)作用。本次實(shí)驗血清中SOD活力隨著碘甲烷吸入濃度的升高而下降,說明大鼠機(jī)體隨著吸入碘甲烷濃度的升高,氧化損傷程度也逐漸加重,導(dǎo)致體內(nèi)SOD活力也逐漸減低,而且通過同時測定肝組織勻漿中SOD的活力,也出現(xiàn)同樣的變化,綜合以上兩種實(shí)驗結(jié)果,說明大鼠在吸入碘甲烷后,對肝臟造成氧化損傷作用。楊紅等[9]所著文獻(xiàn)中研究了汽油對小鼠肝臟SOD的影響,以及賀性鵬等[10]所研究的人群長期接觸有機(jī)溶劑后 SOD的變化與本次研究所得結(jié)果一致。
谷胱甘肽的生理功能主要是清除體內(nèi)的自由基,是體內(nèi)的一種重要的抗氧化物質(zhì),可保護(hù)機(jī)體減少氧化損傷的作用。GST是催化谷胱甘肽與外源性化學(xué)物結(jié)合的一種重要的酶,其主要存在于肝臟細(xì)胞中。當(dāng)外源化學(xué)物進(jìn)入機(jī)體后,谷胱甘肽會通過化學(xué)反應(yīng)與之結(jié)合,達(dá)到抗氧化的作用,該反應(yīng)中就會有GST參與其中。本次實(shí)驗中,血清GST的活力實(shí)驗組與對照組相比出現(xiàn)升高現(xiàn)象,說明大鼠在吸入碘甲烷后,血清中GST的含量增多。但正常狀態(tài)下,血清中GST的含量很低,本次實(shí)驗血清中GST出現(xiàn)升高,可能是由于肝臟細(xì)胞受到氧化損傷,發(fā)生破裂。GST通過破裂的肝臟細(xì)胞釋放入血,催化谷胱甘肽與碘甲烷的反應(yīng),降低碘甲烷對大鼠機(jī)體的氧化損傷作用。黃芬等[11]所著文獻(xiàn)研究1-溴丙烷對大鼠肝臟GST活力影響與本次實(shí)驗結(jié)果一致。
綜上所述,通過對大鼠每日4h,連續(xù)一周吸入碘甲烷,后測定血清、肝組織中SOD活力以及血清中GST活力幾項指標(biāo),實(shí)驗組與對照組相比較統(tǒng)計學(xué)差異有顯著性(P<0.05),說明了大鼠在吸入碘甲烷后,肝臟會出現(xiàn)氧化損傷。根據(jù)本次實(shí)驗研究的結(jié)果,可以對今后工業(yè)生產(chǎn)中的車間環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,降低車間碘甲烷濃度,降低碘甲烷吸入對工人肝臟的損害作用,保護(hù)作業(yè)者的健康。但本次實(shí)驗對碘甲烷毒性作用的具體機(jī)制還尚不明確,在今后的實(shí)驗中我們將進(jìn)一步研究,從而達(dá)到進(jìn)一步了解碘甲烷毒作用機(jī)制的目的。
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