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编号:10223520
氟中毒大鼠服硒对体内氟及抗氧化酶和脂类影响的实验研究
http://www.100md.com 《中国地方病学杂志》 1999年第2期
     作者:边建朝 刘永平 杨晓霞 叶 平 咸树梅 刘 源

    单位:山东省地方病防治研究所, 济南 250014

    关键词:氟中毒;抗氧化酶;脂类;硒

    中国地方病学杂志990205 【摘要】 目的 研究硒对氟中毒大鼠体内氟、抗氧化酶和脂类代谢的影响作用。方法 Wistar大鼠饮2.63mmol/L高氟水10个月后分为氟、氟加2.0mg/kg硒、改饮正常水、改正常水加硒4组,再喂养10个月。观察尿氟动态变化,测定骨、组织、血清氟和硒,同时测血GSH-px、SOD、LPO及血TC、TG、HDL-C、LDL-C等。结果 氟加硒组较氟中毒组尿氟排泄增高,骨、组织氟降低,酶和脂代谢改善;改正常水加硒组,排尿氟和降体氟作用优于单纯改水组,酶和脂类指标水平更趋正常。结论 一定浓度范围内的硒对氟中毒大鼠具有排高氟和调整自由基、脂类代谢紊乱作用。改正常水加硒则有促进氟中毒恢复的作用。
, 百拇医药
    分类号:R 599.9 O613.52 文献标识码:A 论文编号:1000-4955(1999)02-0093—96

    Experimental study on effects of selenium in rats with fluorosis

    BIAN Jianchao,LIU Yongping,YANG Xiaoxia,et al

    Shandong Institute for prevention and Treatment of Endemic Disease,Jinan 250014

    【Abstract】 Objective Study on effects of selenium(Se) on fluorine (F),anti-oxidation enzymes and lipid metabolism in rats with fluorosis.Methods Wistar rats with chronic fluorosis which were duplicated with 2.63mmol/L F in drinking water for 10 months divied into 4 groups(1)high F water (2.63mmol/L);(2)high F water and Se-supplementation (2.0mg/kg) in fodder;(3)normal water;(4)normal water and Se for 10 months.The contents of F in urine were observed tendentiously,F in bones,liver,kidneys and serum were tested.The activities of glutathione peroxidase (GSH-px) and superoxide dismutase (SOD) in erythrocyte,liver and kidneys,the contents of total cholesterol (TC),high density lipoproteincholesterol (HDL-C) and low density lipoproteincholesterol (LDL-C) in serum were determinde.Results There was an increase of urine F and a decrease of liver,kidneys and bones F,anti-oxidation enzymes and lipid metablism improved in high F and Se group compared with high F group.The function of promoting excretion of F and decreasing tissue and bones F in normal water and Se group had the advantage of that in normal water group,at the same time,the level of anti-oxidation enzymes and lipid approached it in control group.Conclusions Se in the range of certain concentration had the role of excreting high F,adjusting disorder of free radicals and lipid metablism,and promting the recovery of fluorosis in rats with fluorosis.
, 百拇医药
    【Key words】 Fluorosis Anti-oxidation enzymes Lipid Se

    近年来有关氟、硒元素相互关系及硒在氟中毒发病中的作用颇受关注。氟中毒人群服硒使尿氟排泄升高[1]。大鼠饮高氟水的同时投硒对其体氟及抗氧化酶类均产生影响[2,3]。已证实氟病区人群改饮低氟水数年后氟骨症X线征象出现逆转[4]。如在改水时辅以加速排氟的药物治疗,则可能促进已有病变恢复。本文应用水型氟中毒大鼠模型,以硒、改水和改水加硒为干预因素,观察其对体内氟、抗氧化酶和脂代谢的影响。

    1 材料与方法

    1.1 实验动物与分组 Wistar雄性大鼠60只,80~110g(山东医科大学实验动物中心)。设(I)对照组,其余饮2.63mmol/L高氟水,饲基础饲料10个月后分组为:(Ⅱ)2.63mmol/L高氟水、基础饲料组;(Ⅲ)2.63mmol/L高氟水、基础饲料加2.0mg/kg硒(亚硒酸钠)组;(Ⅳ)改饮0.044mmol/L氟正常水、基础饲料组;(Ⅴ)改正常水、基础饲料加2.0mg/kg硒组。上述5组继续饲养10个月,整个实验期20个月。去除自然死亡鼠每组按10例计。饲料主要成份小麦、玉米来自水源型氟区山东梁山县孔楼村。基础饲料配方:玉米粉60%,全小麦粉34%,鱼粉2.5%,骨粉1.5%,食用油1.0%,食盐1.0%,氟含量2.45mg/kg,硒含量
, 百拇医药
    0.030mg/kg;加硒饲料硒含量2.024mg/kg。

    1.2 测定项目及方法 改变实验条件前后分7次用代谢笼收集大鼠24 h尿液,处死大鼠时留全血、血清;取肝、肾、四肢骨。尿、血清、骨、肝、肾氟(F)用氟离子选择电极法;尿、血清、肝硒(Se)用DNA荧光法;全血、肝、肾谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)用DTNB法;超氧化物歧化酶(SOD)用黄嘌呤氧化酶法;血清、肝、肾脂质过氧化物(LPO)用TBA荧光法;血清总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)用化学法。统计学处理为t检验和相关分析。

    2 结果

    2.1 尿氟排泄动态变化 Ⅱ~Ⅴ组尿氟高于I组。Ⅲ组3~9月较Ⅱ组升高。Ⅳ组改水后1~3月尿氟下降,5~9月上升。Ⅴ组改水1个月时下降,而后上升在2~9月与Ⅳ组比较出现显著差异(表1)。
, 百拇医药
    表1 氟中毒大鼠改换实验条件前后尿氟排泄动态变化(n=10,x±s,mmol/L) 时间

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    Ⅴ

    改换条件前

    0.17±0.05

    1.86±0.31*

    1.81±0.23*

    1.82±0.51*
, 百拇医药
    1.95±0.40*

    改换实验条件后

    1月

    0.19±0.05

    1.71±0.26*

    1.71±0.38*

    1.46±0.35*

    1.53±0.24*

    2月

    0.21±0.05

    1.82±0.46*
, 百拇医药
    2.0±0.30*

    1.12±0.25*

    1.53±0.23*△△

    3月

    0.22±0.03

    1.83±0.27*

    2.55±0.54*△

    1.02±0.24*

    1.62±0.27*△

    5月
, 百拇医药
    0.23±0.04

    1.72±0.40*

    2.72±0.35*△

    1.34±0.22*

    1.81±0.35*△△

    7月

    0.23±0.05

    1.60±0.36*

    2.76±0.52*△

    1.87±0.27*
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    2.23±0.49*△△△

    9月

    0.25±0.05

    1.56±0.27*

    2.77±0.62*△

    2.19±0.44*

    2.77±0.56*△

    直线回归方程

    0.18+0.007x
, 百拇医药
    1.85-0.03x

    1.84+0.12x

    1.28+0.07x

    1.50+0.15x

    相关分析 r

    0.93

    -0.85

    0.88

    0.54

    0.80

    P

    <0.01
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    <0.05

    <0.01

    >0.05

    <0.05

    注:*与I组比较,P<0.001;与Ⅱ或Ⅲ组比较,△P<0.001 △△P<0.01 △△△P<0.05

    2.2 尿、组织、血硒和骨、组织、血氟含量 Ⅲ、Ⅴ组尿、血、肝硒升高。Ⅱ~Ⅴ组血、肝、骨氟和Ⅱ~Ⅳ组肾氟高于I组。Ⅳ、Ⅴ组4项氟指标较Ⅱ、Ⅲ组降低。饮氟水加硒组血、肝、肾、骨氟低于Ⅱ组。改水加硒组肾、骨氟低于Ⅳ组(表2)。

    表2 尿硒和血清、肝脏硒氟及肾脏、骨骼氟含量(n=10,x±s) 测定项目

    Ⅰ
, 百拇医药
    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    Ⅴ

    尿液S(μmol/L)

    1.14 ±0.59

    1.14±0.38

    27.81±5.99*△

    1.02±0.25

    26.92±6.86*△

    血清S(μmol/L)

    6.73±0.76
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    6.75±1.43

    9.14 ±0.89*△

    6.99±1.43

    9.27±0.76*△

    肝脏Se(mg/kg)

    0.44±0.06

    0.45±0.07

    0.98 ±0.19*△

    0.47±0.08

    0.96±0.16*△
, 百拇医药
    血清F(μmol/L)

    7.36±1.58

    37.87±7.89*

    19.99±3.68*△

    12.62 ±1.58*#

    11.57±2.10*#

    肝脏F(mg/kg)

    0.25±0.03

    0.67±0.11*

    0.54±0.10*△△
, 百拇医药
    0.37±0.06*#

    0.32 ±0.06*#

    肾脏F(mg/kg)

    0.37±0.09

    0.71±0.10*

    0.59±0.11*△△△

    0.49±0.05*#

    0.42±0.06△△#

    骨F(mg/kg)

    612.10±
, 百拇医药
    88.56

    5340.80±

    1087.03*

    3916.50±389.50*△

    3625.0±650*#

    2882.50±439.0*△△#

    注:*与I组比较,P<0.001 **P<0.01;

    与Ⅱ或Ⅳ组比较,△P<0.001 △△P<0.01 △△△P<0.05;

    与Ⅱ或Ⅲ组比较,#P<0.001
, 百拇医药
    2.3 血液、组织抗氧化酶类活性 Ⅱ组血、肝、肾GSH-px低于I组。Ⅲ、Ⅴ组投硒组GSH-px升高。Ⅳ组3项GSH-px高于Ⅱ组;Ⅴ组血GSH-px高于Ⅲ组。Ⅱ、Ⅲ组血、肝、肾SOD低于I组,但Ⅲ组高于Ⅱ组。Ⅳ组肝、肾SOD较I组降低;Ⅴ组肾SOD较Ⅳ组升高。Ⅳ、Ⅴ组3项SOD高于Ⅱ、Ⅲ组(表3)。

    表3 全血肝脏肾脏GSH-px SOD活性(n=10,x±s) 测定项目

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    Ⅴ

    全血GSH-px活性(U/ml)

    32.23±3.89
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    24.46±3.31*

    38.19±5.43***

    29.12±

    3.21##

    45.39±6.22*△###

    肝脏GSH-px活性

    (U/g)

    5.24±0.68

    4.22±0.74**

    6.04±0.78***△
, 百拇医药
    5.15±0.66##

    6.39±0.78**△△

    肾脏GSH-px活性

    (U/g)

    4.03±0.84

    2.92±0.50**

    4.91±0.86***△

    4.01±0.84#

    5.0 ±1.05***△△△

    全血SOD活性
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    (nU/gHb)

    1809.90±324.90

    989.20±

    223.50*

    1322.0±

    228.39**△△

    1573.80±

    254.85#

    1801.60±265.55#

    肝脏SOD活性

    (nU/g)
, 百拇医药
    99.0±13.52

    73.90±

    10.09*

    82.10±

    6.85**△△△

    83.60±

    11.54***###

    91.30±10.0###

    肾脏SOD活性

    (nU/g)

    68.20±11.62
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    83.10±8.09*

    45.30±

    5.73*△△

    55.30±

    8.30***#

    65.80±

    11.44△△△#

    注:与I组比较,*P<0.001 **P<0.01 ***P<0.05;

    与Ⅱ或Ⅳ组比较,△P<0.001 △△P<0.01 △△△P<0.05;

    与Ⅱ或Ⅲ组比较,#P<0.001 ##P<0.01 ###P<0.05
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    2.4 血液、组织脂质过氧化物及血脂含量 血、肝、肾LPO和血TC、LDL-CⅡ、Ⅲ组较I组升高,血LDL-C、HDL-C/LDL-C降低;但Ⅲ组较Ⅱ组除TC和HDL-C外,其他指标均改善。Ⅳ组肝、肾LPO高于I组;Ⅳ、Ⅴ组HDL-C/LDL-C低于I组。Ⅳ、Ⅴ组较Ⅱ、Ⅲ组除HDL-C外,其余指标均向正常转变(表4)。

    表4 血清肝脏肾脏LPO含量和血清TC HDL-C LDL-C含量(n=10,x±s) 测定项目

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    Ⅳ

    Ⅴ

    血清LPO(nmol/ml)肝脏LPO(nmol/g)
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    肾脏LPO(nmol/g)

    血清TC(mmol/L)

    血清HDL-C(g/L)

    血清HDL-C(g/L)

    血清LDL-C/LDL-C

    4.78 ±0.42

    38.70±7.02

    23.70±4.27

    1.19 ±0.34

    1.15 ±0.17

    3.10 ±0.36
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    0.37± 0.08

    6.86 ±0.88*

    66.50±8.23*

    44.40±6.44*

    2.51 ±0.49**

    0.82 ±0.17*

    4.50 ±0.53*

    0.18 ±0.04*

    5.40 ±0.70**△
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    55.10±7.96*△△

    34.30±5.77*△△

    2.30 ±0.35***

    0.93 ±0.16**

    3.90 ±0.45*△△△

    0.25 ±0.05*△△

    5.12 ±0.74#

    45.60±5.58***#

    30.70±5.38**#
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    1.88 ±0.19#

    0.94 ±0.16

    3.15 ±0.35#

    0.30 ±0.06***#

    4.66 ±0.69###

    41.20±6.77##

    25.10±4.95△△△##

    1.93 ±0.24###

    0.92 ±0.16
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    3.23 ±0.66###

    0.29 ±0.076***

    注:与I组比较,*P<0.001 **P<0.01 ***P<0.05;

    与Ⅱ或Ⅳ组比较,△P<0.001 △△P<0.01 △△△P<0.05;

    与Ⅱ或Ⅲ组比较,#P<0.001 ##P<0.01 ###P<0.05

    3 讨论

    氟中毒大鼠在体氟升高的同时,LPO上升,抗氧化酶活性降低。表明高氟环境中,大鼠机体处于低抗氧化和自由基(FR)代谢紊乱状态。氟在体内可诱导大鼠肝微粒体系的脂质过氧化[5]。应用电子自旋共振(ESR)技术证实氟中毒大鼠肝、肾中超氧和/或烷氧FR升高[6]。FR的增加,消耗抗氧化酶,同时氟的毒性作用损伤酶类,导致GSH-px、SOD活性降低。有文献报道氟中毒大鼠血TC升高,肝TC降低[7]。本文氟中毒大鼠血TC、LDL-C上升;HDL-C、HDL-C/LDL-C下降,提示脂类代谢障碍的存在,此使氟致生物血管病变可能性增加。
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    氟、硒相互关系的动物实验表明低氟低硒或低硒高氟时两者以拮抗为主[8]。大鼠投1.58

    mmol/L和2.63mmol/L氟的同时加饲2.0mg/kg硒饲料,尿氟排泄增高[2]。本文在大鼠饮高氟水10个月和改饮正常水的同时加硒,亦可使尿氟排泄增加,体氟下降。显示一定浓度的硒对长期处于高氟环境,体氟积累达较高程度时,仍可拮抗高氟;脱离高氟条件时应用硒则可加速体氟的排出。氟中毒大鼠服硒在排氟的同时,通过提高GSH-px活性,Na2SeO3对PMN呼吸爆发抑制和清除PMN产生的O(-)/(2)及硒对LPO的直接清除作用,纠正FR代谢紊乱。改水组抗氧化功能改善优于氟加硒组,但仍未达正常水平。提示氟损伤抗氧化酶类后,其恢复需一定时间。改水加硒加速排氟,使骨氟低于单纯改水组,抗氧化酶也较改水和氟加硒组为高,LPO则进一步下降,其中肾LPO清除更明显。上述实验结果表明:硒对已形成氟中毒的大鼠,具有排高氟和调整FR代谢紊乱作用;改饮正常水加硒则有促进氟中毒恢复的作用。
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    基金来源:山东省卫生厅资助项目 (1992024)

    作者简介:边建朝,男,1956年生,副主任医师

    参考文献

    [1] 边建朝,咸树梅,叶平,等.氟中毒患者口服亚硒酸钠对体氟及抗氧化酶类的影响[J].营养学报,1994,16(1):56

    [2] 边建朝,叶平,咸树梅,等.慢性氟中毒大鼠体氟积累排泄动态变化及硒的影响[J].卫生研究,1997,26(4):223

    [3] 边建朝,咸树梅,叶平,等.慢性氟中毒大鼠氟,抗氧化酶类变化及硒的影响[J].营养学报,1997,19(1):43

    [4] 黄长青.氟骨症骨骼X线征象的可逆性[J].中国地方病学杂志,1991,10(3):155
, http://www.100md.com
    [5] 陈学敏,吴建平,杨成峰,等.硒、氟对大鼠脂质过氧化交互作用[J].地方病通报,1995,10(2):6

    [6] 边建朝,赵力军,叶平,等.氟中毒大鼠肝肾自由基代谢及硒对其影响[J].生物化学与生物物理进展,1997,24(6):563

    [7] 赵忠良,吴南屏,高文华.氟对大鼠睾丸酮及胆固醇含量的影响[J].中国地方病学杂志,1994,13(6):333

    [8] 孙淑庄,修瑞琴,邓海,等.氟硒联合毒性作用研究[J].卫生研究,1996,25(1):20

    收稿日期:1997-04-20;修订日期:1998-06-20, 百拇医药