硒拮抗砷致小鼠微核率改变的剂量效应特征
作者：李金有 刘志艳 孙天佑 李贵明
单位：李金有 刘志艳 孙天佑(山西医科大学劳卫教研室，太原 030001)；李贵明(山西医科大学法医系，太原 030001)
关键词：砷；硒；骨髓微核；拮抗作用
中国地方病学杂志990102 【摘要】 目的 明确硒拮抗砷致小鼠微核变化的可行性及剂量特征。方法 小鼠骨髓微核试验。结果 与对照组相比，染硒同时染砷，硒可明显地拮抗砷诱发小鼠微核变化的作用，且呈剂量-反应关系。结论 硒对砷致小鼠微核变化具有拮抗作用；为进一步研究及现场使用硒防治砷中毒提供科学依据。
分类号 R595.2 文献标识码：A 论文编号：1000-4955(1999)01-0005—06
Characterization of antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice
, 百拇医药
LI Jinyou,LIU Zhiyan,SUN Tianyou,et al.
Department of Occupational Health.Shan Xi Medical University,Tai Yuan 030001
【Abstract】 Objective To clearify the fesibility of antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice and its dose characteristics.Methods Bone Marrow Micronuclei (BMM) assay in mice was used.Results In comparesion with control group,coexposure of selenium and arsenic to mice could induce a dose-effect antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice.Conclusions Selenium can antagonize the arsenic-induced micronuclei in mice and this gurrantee a scientific evidence for both further study and field intervention of selenium against arsenic toxity
, 百拇医药
【Key words】 Arsenic Selenium Bone marrow micronucleus Antagonism
地方性砷中毒已成为一严重的公共卫生问题，在我国的台湾、新疆、内蒙、山西及国外的美国、加拿大等地区及国家均有大量有关砷中毒的报道[1]。有研究表明高砷地区伴有低硒[2]，砷中毒病人血清硒含量降低[3]。体外研究提示，硒可拮抗砷遗传毒性[4]，但有关硒对整体动物遗传毒性的拮抗状况尚未见报告。为进一步明确硒拮抗砷遗传毒性的有效性及可行性，并为日后进一步研究及现场使用硒防治砷遗传毒性提供科学依据。本研究采用小鼠骨髓微核试验对硒拮抗砷致小鼠微核改变的效应及剂量特征进行了探讨。
1 材料与方法
1.1 试剂 亚砷酸钠(分析纯，北京化工厂产品)，亚硒酸钠(分析纯，北京中联化工试剂厂产品)。
, http://www.100md.com
1.2 受试动物 昆明种小鼠。雄性，体重20～24g，由本校实验动物中心提供，喂饲小鼠常规饲料配方配制饲料，自由饮水。
1.3 剂量分组及染毒方式
1.3.1 分组：将动物随机分为阴性对照组、单独砷、单独硒及砷+硒组与阳性对照组(以测试物的LD50为剂量划分依据，详细剂量及分组参见附表)，阴性对照组给予蒸馏水，阳性对照组给予环磷酰胺(环磷酰胺以生理盐水溶解)。
1.3.2 染毒方式：砷、硒、及砷+硒组经口灌胃。于染毒前1日晚8时断食，于次日8时灌胃，10时给食，阳性对照组为腹腔注射。
1.4 小鼠骨髓微核试验法 详见李寿祺法[5]即：阴性对照组与试验动物组，连续染毒两次，间隔24小时，于末次染毒6小时处死受试动物。阳性对照组仅于处死前6小时腹腔注射环磷酰胺。处死动物后，制片、染色，观察嗜多染红细胞中的微核情况。
, http://www.100md.com
1.5 统计处理 采用SAS软件，χ2分析。
2 结果
结果见附表。由附表可知，与阴性对照组相比较，除1/20硒组外，余实验组的微核率皆增加，且有显著性差异。与1/5砷组相比，1/5、1/10、1/20硒砷组的微核率明显降低。从而表明，砷、硒皆可诱发骨髓细胞微核率的增加，所用硒量皆可拮抗砷致的微核率增加，但以1/10硒组的拮抗效果最佳。
附表 硒对砷致小鼠微核率(X±s)的影响 组别
微核细胞数
微核率‰
P值
阴性对照组
, http://www.100md.com
6
1.200±0.837
1/5As组
45
11.250±1.500
1/5As+1/5Se组
13
2.600±0.584
<0.01a,<0.05b
1/5As+1/10Se组
9
, 百拇医药 1.800±0.837
<0.01a
1/5As+1/20Se组
16
3.200±1.304
<0.05a,1/5Se组
16
3.200±1.304
<0.05b
1/10Se组
14
, 百拇医药
2.800±1.095
<0.05
1/20Se组
7
1.400±0.548
<0.05
阳性对照组
49
19.800±2.387
<0.01a
注：计数细胞数为5000个，a与1/5LD50NaAsO2比较，b与阴性对照组比较
, http://www.100md.com
3 讨论
有报道表明，高砷地区伴有低硒[2]，砷中毒病人血硒低于正常人[3]，体外研究提示，硒可拮抗砷对人体外周血淋巴细胞染色体损伤作用[4]，本研究证实了砷确可诱发染色体损伤[5]，观察到硒、砷同时染毒，硒可拮抗砷诱发的小鼠骨髓细胞微核率的升高，表现出明显的效应剂量特征，但以0.7mg/kg拮抗效果最佳，硒拮抗砷毒性较适摩尔比约为1∶2。值得注意的是研究所用硒量本身也具有轻度的遗传毒性，这与文献报道相一致[7]，但是当此剂量范围的硒与砷同时联合作用时，一方面硒可拮抗砷的遗传毒性，同时砷也可拮抗硒的遗传毒性，从而使所用剂量的硒并不呈现或仅呈现轻微毒性，也支持有关文献的报告[8]。
目前，有关硒拮抗砷毒性的机制仍不十分明确，有研究表明，硒可促进砷经胆汁由粪便排出[9]，硒可通过GSH的中介与砷形成复合物而降低游离砷的浓度[10]，硒砷皆可与巯基及甲基结合[11]，硒的加入有可能干扰砷与巯基及甲基的结合，使砷的毒性降低。砷可致脂质过氧化性损伤[12]，Se为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分，Se的加入有可能通过酶活性的提高而部分拮抗砷的毒性。
, http://www.100md.com
通过本研究，我们认为在整体情况下，硒不但可拮抗砷的遗传毒性作用，而且具有一定的剂量及效应特征，从而为进一步研究及现场应用硒防治砷毒性的可行性提供了科学的依据。
参考文献
[1] 曹守仁.砷中毒[J].中国地方病防治杂志，1994，(5):290～291
[2] 蒋玲，石云，鲁生业，等.内蒙临河市地方性砷中毒病区井水中砷及几种元素含量调查研究[J].环境与健康杂志，1997,14(1):1～3
[3] Lin SM,Yang MH,et al.Arsenic selenium and Zince in patients with blackfoot disease [J].Bio trace Elem Res,1988,15:13～21
[4] Sweins A.Protective effect of selenium against arsenic-induced chromosomal damage in cultrued human lymphocytes [J].Hereditas.1983,98:249
, http://www.100md.com
[5] 李寿奇.卫生毒理学基本原理和方法[M].第一版，成都：四川科学技术出版社，1987，449
[6] Nakamuro K,Yasuyoshi Sayato,et al.Comparative studies of chromosomal aberation induced by trivalent and pentavalent Arsenic[J].Mutation Research.1987,(88):73～88
[7] Nakamuro K,et al.Studies on selnium-related compounds cytogenetic effect and reactivity with DNA[J].Mutation Res.1976,40:177～184
[8] 张学林，任淑芳.硒与其它微量元素关系的生态研究[J].中国地方病防治杂志，1988，3
, 百拇医药
(5)：279
[9] Levander OA.Metabolic interrelationships between arsenic and selenium [J].Environ Health perspect.1977,19:159
[10] Neganama A.The interaction of selenium with various metals in intro and in vivo[J].Toxixology,1983,29;77
[11] 陈清，户国程，胡汉升，等.微量元素与健康[M].第一版，北京：北京大学出版社，1989,166～182
[12] 李富君，皮静波，孙贵范，等.砷对作业工人脂质过氧化水平的影响[J].中国公共卫生学报，1997,16(1):58
收稿日期：1998-02-20；修订日期：1998-05-02, 百拇医药
单位：李金有 刘志艳 孙天佑(山西医科大学劳卫教研室，太原 030001)；李贵明(山西医科大学法医系，太原 030001)
关键词：砷；硒；骨髓微核；拮抗作用
中国地方病学杂志990102 【摘要】 目的 明确硒拮抗砷致小鼠微核变化的可行性及剂量特征。方法 小鼠骨髓微核试验。结果 与对照组相比，染硒同时染砷，硒可明显地拮抗砷诱发小鼠微核变化的作用，且呈剂量-反应关系。结论 硒对砷致小鼠微核变化具有拮抗作用；为进一步研究及现场使用硒防治砷中毒提供科学依据。
分类号 R595.2 文献标识码：A 论文编号：1000-4955(1999)01-0005—06
Characterization of antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice
, 百拇医药
LI Jinyou,LIU Zhiyan,SUN Tianyou,et al.
Department of Occupational Health.Shan Xi Medical University,Tai Yuan 030001
【Abstract】 Objective To clearify the fesibility of antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice and its dose characteristics.Methods Bone Marrow Micronuclei (BMM) assay in mice was used.Results In comparesion with control group,coexposure of selenium and arsenic to mice could induce a dose-effect antagonism of selenium against arsenic-induced micronuclei in mice.Conclusions Selenium can antagonize the arsenic-induced micronuclei in mice and this gurrantee a scientific evidence for both further study and field intervention of selenium against arsenic toxity
, 百拇医药
【Key words】 Arsenic Selenium Bone marrow micronucleus Antagonism
地方性砷中毒已成为一严重的公共卫生问题，在我国的台湾、新疆、内蒙、山西及国外的美国、加拿大等地区及国家均有大量有关砷中毒的报道[1]。有研究表明高砷地区伴有低硒[2]，砷中毒病人血清硒含量降低[3]。体外研究提示，硒可拮抗砷遗传毒性[4]，但有关硒对整体动物遗传毒性的拮抗状况尚未见报告。为进一步明确硒拮抗砷遗传毒性的有效性及可行性，并为日后进一步研究及现场使用硒防治砷遗传毒性提供科学依据。本研究采用小鼠骨髓微核试验对硒拮抗砷致小鼠微核改变的效应及剂量特征进行了探讨。
1 材料与方法
1.1 试剂 亚砷酸钠(分析纯，北京化工厂产品)，亚硒酸钠(分析纯，北京中联化工试剂厂产品)。
, http://www.100md.com
1.2 受试动物 昆明种小鼠。雄性，体重20～24g，由本校实验动物中心提供，喂饲小鼠常规饲料配方配制饲料，自由饮水。
1.3 剂量分组及染毒方式
1.3.1 分组：将动物随机分为阴性对照组、单独砷、单独硒及砷+硒组与阳性对照组(以测试物的LD50为剂量划分依据，详细剂量及分组参见附表)，阴性对照组给予蒸馏水，阳性对照组给予环磷酰胺(环磷酰胺以生理盐水溶解)。
1.3.2 染毒方式：砷、硒、及砷+硒组经口灌胃。于染毒前1日晚8时断食，于次日8时灌胃，10时给食，阳性对照组为腹腔注射。
1.4 小鼠骨髓微核试验法 详见李寿祺法[5]即：阴性对照组与试验动物组，连续染毒两次，间隔24小时，于末次染毒6小时处死受试动物。阳性对照组仅于处死前6小时腹腔注射环磷酰胺。处死动物后，制片、染色，观察嗜多染红细胞中的微核情况。
, http://www.100md.com
1.5 统计处理 采用SAS软件，χ2分析。
2 结果
结果见附表。由附表可知，与阴性对照组相比较，除1/20硒组外，余实验组的微核率皆增加，且有显著性差异。与1/5砷组相比，1/5、1/10、1/20硒砷组的微核率明显降低。从而表明，砷、硒皆可诱发骨髓细胞微核率的增加，所用硒量皆可拮抗砷致的微核率增加，但以1/10硒组的拮抗效果最佳。
附表 硒对砷致小鼠微核率(X±s)的影响 组别
微核细胞数
微核率‰
P值
阴性对照组
, http://www.100md.com
6
1.200±0.837
1/5As组
45
11.250±1.500
1/5As+1/5Se组
13
2.600±0.584
<0.01a,<0.05b
1/5As+1/10Se组
9
, 百拇医药 1.800±0.837
<0.01a
1/5As+1/20Se组
16
3.200±1.304
<0.05a,1/5Se组
16
3.200±1.304
<0.05b
1/10Se组
14
, 百拇医药
2.800±1.095
<0.05
1/20Se组
7
1.400±0.548
<0.05
阳性对照组
49
19.800±2.387
<0.01a
注：计数细胞数为5000个，a与1/5LD50NaAsO2比较，b与阴性对照组比较
, http://www.100md.com
3 讨论
有报道表明，高砷地区伴有低硒[2]，砷中毒病人血硒低于正常人[3]，体外研究提示，硒可拮抗砷对人体外周血淋巴细胞染色体损伤作用[4]，本研究证实了砷确可诱发染色体损伤[5]，观察到硒、砷同时染毒，硒可拮抗砷诱发的小鼠骨髓细胞微核率的升高，表现出明显的效应剂量特征，但以0.7mg/kg拮抗效果最佳，硒拮抗砷毒性较适摩尔比约为1∶2。值得注意的是研究所用硒量本身也具有轻度的遗传毒性，这与文献报道相一致[7]，但是当此剂量范围的硒与砷同时联合作用时，一方面硒可拮抗砷的遗传毒性，同时砷也可拮抗硒的遗传毒性，从而使所用剂量的硒并不呈现或仅呈现轻微毒性，也支持有关文献的报告[8]。
目前，有关硒拮抗砷毒性的机制仍不十分明确，有研究表明，硒可促进砷经胆汁由粪便排出[9]，硒可通过GSH的中介与砷形成复合物而降低游离砷的浓度[10]，硒砷皆可与巯基及甲基结合[11]，硒的加入有可能干扰砷与巯基及甲基的结合，使砷的毒性降低。砷可致脂质过氧化性损伤[12]，Se为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分，Se的加入有可能通过酶活性的提高而部分拮抗砷的毒性。
, http://www.100md.com
通过本研究，我们认为在整体情况下，硒不但可拮抗砷的遗传毒性作用，而且具有一定的剂量及效应特征，从而为进一步研究及现场应用硒防治砷毒性的可行性提供了科学的依据。
参考文献
[1] 曹守仁.砷中毒[J].中国地方病防治杂志，1994，(5):290～291
[2] 蒋玲，石云，鲁生业，等.内蒙临河市地方性砷中毒病区井水中砷及几种元素含量调查研究[J].环境与健康杂志，1997,14(1):1～3
[3] Lin SM,Yang MH,et al.Arsenic selenium and Zince in patients with blackfoot disease [J].Bio trace Elem Res,1988,15:13～21
[4] Sweins A.Protective effect of selenium against arsenic-induced chromosomal damage in cultrued human lymphocytes [J].Hereditas.1983,98:249
, http://www.100md.com
[5] 李寿奇.卫生毒理学基本原理和方法[M].第一版，成都：四川科学技术出版社，1987，449
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[7] Nakamuro K,et al.Studies on selnium-related compounds cytogenetic effect and reactivity with DNA[J].Mutation Res.1976,40:177～184
[8] 张学林，任淑芳.硒与其它微量元素关系的生态研究[J].中国地方病防治杂志，1988，3
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[10] Neganama A.The interaction of selenium with various metals in intro and in vivo[J].Toxixology,1983,29;77
[11] 陈清，户国程，胡汉升，等.微量元素与健康[M].第一版，北京：北京大学出版社，1989,166～182
[12] 李富君，皮静波，孙贵范，等.砷对作业工人脂质过氧化水平的影响[J].中国公共卫生学报，1997,16(1):58
收稿日期：1998-02-20；修订日期：1998-05-02, 百拇医药