郭 新,周 琴,謝永鑫,郭 琛,蔚景霖,楊惠芳
(1.寧夏醫(yī)科大學公共衛(wèi)生與管理學院,銀川 750004;2.寧夏銀川市興慶區(qū)中山南街社區(qū)衛(wèi)生服務中心,銀川 750001)
農(nóng)藥的廣泛使用是影響人類健康重要的危險因素,隨著世界各國對人類生存環(huán)境和自然保護意識的日益增強,高毒高殘留農(nóng)藥將進一步受到禁用和限制。近年來,擬除蟲菊酯類作為植物性農(nóng)藥,以其高效、低毒、低殘、廣譜等特點成為環(huán)保農(nóng)藥,是目前占主導地位的農(nóng)藥,而氟氯氰菊酯是重要的二型擬除蟲菊酯品種[1]。有調查表明[2-4],在田間試驗中應用4~30 d,氟氯氰菊酯總量的20%~70%殘留在具有不同物理化學性質的土壤中。殘留的擬除蟲菊酯可能會通過植被吸收進入食物鏈、水果,隨后對土壤生物和人類構成潛在風險[5]。本項目是基于地方溫室大棚的環(huán)境污染現(xiàn)場,以前期溫室環(huán)境與人群水平開展的農(nóng)藥暴露與人群健康發(fā)生關聯(lián)的研究為基礎,通過對氟氯氰菊酯損傷效應進行動物實驗,以了解氟氯氰菊酯是否對大鼠血液系統(tǒng)造成影響,以便為建立早期預防體系和救治策略提供科學的理論依據(jù)和方法[6]。
Wistar大鼠40只,雄性,體質量223~275 g,平均體質量(250±10.1)g,鼠齡8周,購自遼寧長生生物技術股份有限公司[動物許可證號:SCXK(遼)2015-0001]。所有大鼠均為SPF級,飼料喂養(yǎng),自由進水,飼養(yǎng)環(huán)境溫度(22±2)℃,相對濕度60%~70%,保持12 h光照(8:30~20:30)和12 h黑暗(20:30至次日8:30)交替循環(huán)。大鼠先適應性喂養(yǎng)1周。按隨機數(shù)字表法將其分為空白對照組(C組)、低濃度組(L組)、中濃度組(M組)和高濃度組(H組),每組10只。
氟氯氰菊酯(Dr.Ehrenstorfer,德國);玉米油(金龍魚牌);邁瑞獸用全自動血液細胞分析儀(BC-2800vet,深圳)。
C組:從第2周開始給予100 mg·kg-1的NS及玉米油進行灌胃;L組:從第2周開始給予等量NS和氟氯氰菊酯6.25 mg·kg-1(1/40LD50)灌胃;M組:從第2周開始給予等量NS和氟氯氰菊酯12.50 mg·kg-1(1/20LD50)灌胃;H組:從第2周開始給予等量NS灌胃和氟氯氰菊酯25.00 mg·kg-1(1/10LD50)灌胃6周。
染毒結束后,大鼠給予10%水合氯醛腹腔注射麻醉,暴露腹部,經(jīng)由腹主動脈采血,血細胞分析儀進行檢測,指標有白細胞(WBC)計數(shù);紅細胞(RBC)計數(shù);血紅蛋白(HGB);紅細胞比容(HCT);平均紅細胞體積(MCV);平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH);平均紅細胞血紅蛋白濃度(MCHC);紅細胞平均分布寬度變異(RDW);血小板計數(shù)(PLT);平均血小板體積(MPV);血小板分布寬度(PDW);血小板壓積(PCT);中性粒細胞百分比(Gran%);單核細胞百分比(Mon%);淋巴細胞百分比(Lymph%);中性粒細胞數(shù)目(Gran);單核細胞數(shù)目(Mon);淋巴細胞數(shù)目(Lymph)。
采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,組間比較采用one-way ANOVA進行分析,LSD法進行兩兩比較。檢驗水準α=0.05(雙側檢驗)。
經(jīng)氟氯氰菊酯農(nóng)藥灌胃6周后,雄性大鼠暴露腹部,肉眼觀可發(fā)現(xiàn)隨著農(nóng)藥灌胃劑量的增大,大鼠腹腔內腸系膜血管逐漸變暗,可能有血運障礙和血氧降低發(fā)生,見圖1。
隨著氟氯氰菊酯染毒濃度的增高,四組大鼠白細胞計數(shù)呈增高趨勢,低、中、高劑量組白細胞計數(shù)均高于對照組(P均<0.05)。高劑量組白細胞計數(shù)高于中、低劑量組(P均<0.05)。淋巴細胞數(shù)和淋巴細胞百分比雖有所降低,部分個體低于參考值范圍,但總體在生理范圍內波動,各組間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
氟氯氰菊酯是擬除蟲菊酯的代表產(chǎn)品,以觸殺和胃毒為主,在蔬菜、水果中較多應用,因為其殺蟲效果顯著,較有機磷毒性低,而廣受大家青睞[6]。但近些年來,氟氯氰菊酯造成的人體神經(jīng)毒性、免疫毒性多有報道,并有農(nóng)田污染、水源破壞等案例[7-8]。本研究通過觀察氟氯氰菊酯灌胃的大鼠血常規(guī)的改變,進而評價氟氯氰菊酯對血常規(guī)的影響[9]。
圖1 大鼠腹腔解剖圖
血常規(guī)是血液系統(tǒng)最為基礎的檢查,血常規(guī)檢測的是血液中有形成分,通過觀察數(shù)量變化及形態(tài)分布判斷血液狀況及疾病。血常規(guī)檢查共有19項,但其中以RBC、HGB、WBC、PLT四項最具有診斷參考價值。它們的改變多預示著機體有病理反應。如RBC是血液中最多的血細胞,有攜氧、免疫等功能。PLT主要是止凝血、促進血液循環(huán)功能。WBC具有吞噬功能,還可分泌IL、TNF、IFN等細胞因子,參與炎癥和免疫反應[10]。本研究通過觀察不同劑量氟氯氰菊酯灌胃6周后對雄性大鼠血常規(guī)的影響,進一步探討氟氯氰菊酯對血液系統(tǒng)的危害。
本課題組前期對銀川市郊區(qū)448例大棚蔬菜種植者進行問卷調查以及血常規(guī)、心電圖檢查,發(fā)現(xiàn)5種擬除蟲菊酯均被檢出,心血管異常者約占70%。農(nóng)藥的不規(guī)范使用造成了不同程度的心血管損傷[11]。本實驗根據(jù)課題組前期調查研究,采用動物模型進行論證,發(fā)現(xiàn)白細胞計數(shù)不同濃度組間差異有統(tǒng)計學意義,說明存在炎癥反應。炎癥是一種常見而重要的基本病理過程,炎癥的局部血管反應是整個過程的中心環(huán)節(jié),它不僅能局限、消滅致炎因素,并能清除死亡細胞,最終使受損組織得以修復。在炎癥反應過程中如果某些致炎物質破壞局部神經(jīng)外膜屏障,那么其炎癥反應會更加劇烈,最典型的就是伴隨疼痛的發(fā)生以及水腫的升級。炎癥與神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的關系密切,炎癥被認為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病誘因之一[12]。Lu等[13]研究結果顯示,氟氯氰菊酯可以觸發(fā)新皮質神經(jīng)元的Ca2+進入,改變神經(jīng)元中的N型Ca2+通道,并改變大鼠腦突觸體和白細胞膜鈣泵活性,導致細胞裂解、死亡。兒童經(jīng)常接觸擬除蟲菊酯殺蟲劑可能是肥胖、記憶和注意力缺陷、多動癥或癌癥的健康危險因素,而成人經(jīng)常接觸可以增加對帕金森病和阿爾茨海默癥等神經(jīng)退行性疾病的患病風險[14-15]??诜惹杈挣ズ笱杆傥者M入全身循環(huán),穿過血腦屏障,大腦中氟氯氰菊酯比血液中更廣泛,消除更緩慢[16]。而在血液中4~5 h濃度達到高峰,隨之代謝[17]。說明氟氯氰菊酯對血液影響較腦組織輕。Aylin Sepici-Din?el等[18]發(fā)現(xiàn)暴露于氟氯氰菊酯48h的魚類血細胞計數(shù)顯著降低,與對照組相差5.5倍,各組紅細胞壓積和MCV等值無變化。但氟氯氰菊酯對血液的毒性是不可忽視的,本實驗只灌胃6周,可能對血液的影響較小,且受樣本量限制,對某些較穩(wěn)定指標的結果影響甚微,導致相應指標變動幅度達不到預期效果。但該農(nóng)藥已引起大鼠白細胞計數(shù)的變化,發(fā)生了炎癥反應,未出現(xiàn)其他血液檢測指標的異常,可能與飼養(yǎng)時間較短有關。而炎癥反應與神經(jīng)系統(tǒng)疾病之間的關系密切。長期低水平暴露于氟氯氰菊酯是否會導致神經(jīng)系統(tǒng)損傷及損傷機制,是課題組接下來進一步研究的方向。
表1 氟氯氰菊酯灌胃6周后Wistar大鼠血常規(guī)的變化(±s)
表1 氟氯氰菊酯灌胃6周后Wistar大鼠血常規(guī)的變化(±s)
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