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编号:10236051
*****亚慢性染毒大鼠某些生化指标的改变
http://www.100md.com 《毒理学杂志》 2000年第1期
     作者:孙凯 常元勋 郭群 崔京伟 贝涛 刘文献 刘淑珍 赵鸿

    单位:孙凯 常元勋 郭群 崔京伟(北京医科大学劳动卫生学教研室,100083);贝涛 刘文献 刘淑珍 赵鸿(河南省平顶山市煤炭卫生学校)

    关键词:*****;安妥明;过氧化氢酶;超氧化物歧化酶;脂质过氧化

    卫生毒理学杂志000114 摘要 【目的】 观察*****(TNT)亚慢性染毒后,大鼠某些生化指标的改变。【方法】 大鼠亚慢性染毒后处死,留取肝脏和血清,测定有关的生化指标。【结果】 肝脏过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性明显高于对照组,而谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)无明显改变。同时,血清中脂质过氧化(LPO)水平显著高于对照组,铜蓝蛋白活性显著低于对照组。这种变化与已知的过氧化物小体增生剂安妥明引起的改变相类似。【结论】 推测TNT可能为过氧化物小体增生剂。
, 百拇医药
    Changes of several biochemical parameters of rat-treated by trinitrotoluene

    SUN Kai,CHANG Yuan-Xun,GUO Qun, et al.

    (Department of Occupational Health,Beijing Medical Unversity 100083 China.)

    Abstract:【Objective】 The present study was undertaken through subchronical experiments of rats treated by TNT in order to research the changes of several biochemical parameters.【Methods】 The rats were killed after treatment of TNT,using different ways to measure the changes of several biochemical parameters.Clofibrate,A known peroxisome proliferator,was used as the positive control.【Results】 The results showed that catalase activities in the rat's liver significantly increased from the second week to the eight week after TNT exposure.The activities of GSH-Px didn't change obviously while the activities of SOD increased significantly.It was also shown that LPO levels in rat serum increased and CP activities decreased significantly.The positive control groups also had the similar results.【Conclusion】 It's suggested that TNT might be a peroxisome proliferator.
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    Key words:Trinitrotoluene; Clofibrate; Catalas; Superoxide dismutase; Lipid peroxidation

    *****(TNT)为亲肝毒物,可引起接触者肝大。动物实验和现场调查均表明,TNT可引起肝脏甘油三酯含量下降,胆固醇含量升高,表明TNT可引起脂代谢的改变。本研究以已知的过氧化物小体增生剂(peroxisome proliferator,PP)安妥明为阳性对照,探讨TNT诱发大鼠活性氧生成的另一种可能机制。

    1 材料与方法

    1.1 主要药品及试剂 TNT由河南平顶山煤业(集团)公司某化工厂提供,经该化工厂实验室测定,纯度99.9%。安妥明,每粒含安妥明有效成分250 mg。福建省顺顺制药联合公司产品。硫代巴比妥酸(TBA),Sigma产品;还原型谷胱甘肽,华美生物工程公司;可溶性淀粉,北京市红星化工厂产品(批号:81302);考马斯亮蓝G-250:Fluka进口分装,上海化学试剂公司生产。其他试剂皆为分析纯。
, 百拇医药
    1.2 主要仪器 PU8800紫外分光光度计(荷兰Philips);TGL-16G高速台式离心机(上海);721型分光光度计(上海);强力电动搅拌机(江苏)。

    1.3 动物与染毒

    1.3.1 动物分组 北京医科大学实验动物中心提供健康雄性Wistar大鼠,体重150~180 g。随机分为5组:正常对照组,阳性对照组(安妥明组),TNT50 mg/kg 组,TNT100 mg/kg 组,TNT200 mg/kg 组,每组25只。实验前观察1周。

    1.3.2 染毒方式及染毒时间 阳性对照组经口给予安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20),TNT用体积分数为3%的淀粉配成混悬液,按剂量经口灌胃染毒,正常对照组按体重经口给予体积分数3%淀粉。每天1次,每周6次。分别于染毒后2、4、6、8周将各组动物随机断头法处死5只(处死前一天晚上,给动物禁食,不禁水),留取动物血液及肝脏,称肝重后留取光镜及电镜标本,制备肝匀浆,待测。
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    1.3.3 观察指标及测定方法 (1)肝脏蛋白含量定量:考马斯亮蓝法;(2)谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力:DTNB直接法;(3)肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活力测定:Cai法;(4)过氧化氢酶(CAT)活力测定:紫外分光光度法;(5)脂质过氧化(LPO)水平测定:TBA法。

    1.4 统计分析 用SPSS PC+软件对实验结果进行方差分析、相关分析及t检验。

    2 结果

    2.1 TNT染毒对大鼠肝脏CAT、GSH-Px及SOD活性的影响

    2.1.1 TNT染毒对大鼠肝脏CAT活性的影响(表1) 由表1可见,染毒第4周开始,TNT中、高剂量染毒组及阳性对照组肝脏CAT活性显著高于正常对照组(P<0.05,P<0.01)。

, 百拇医药     2.1.2 TNT染毒对大鼠肝脏GSH-Px活性的影响 表2显示,在染毒各周,TNT各染毒剂量组及阳性对照组肝脏GSH-Px活性与正常对照组相比均无显著差异。

    2.1.3 TNT染毒大鼠肝脏SOD活性 由表3可见,TNT染毒4周时,TNT各染毒组和阳性对照组肝脏SOD活性均有不同程度升高。F检验证实具有显著性(P<0.05)。Q检验表明,TNT高、中剂量染毒组和阳性对照组肝脏SOD活性显著高于正常对照组(P<0.05)。TNT染毒6周时,TNT各染毒组和阳性对照组肝脏SOD活性也不同程度高于正常对照组,但经方差分析无统计学意义(P=0.051)。TNT染毒8周时,TNT各染毒组和阳性对照组肝脏SOD活性均明显升高,F检验证实具有显著性(P<0.05)。Q检验表明,TNT各染毒组和阳性对照组肝脏SOD活性显著高于正常对照组(P<0.05)。

    2.2 TNT诱发大鼠血清LPO和对血清CP活性的影响

, 百拇医药     2.2.1 TNT诱发大鼠血清LPO的改变(表4)

    表1 不同剂量TNT染毒对大鼠肝脏CAT活性(mmol H2O2.30-1.mg-1蛋白)的影响(±s) 时间

    (周)

    动物

    数

    正常对照组(1)

    阳性对照组a(2)

    TNT染毒组(mg/kg)
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    F检验

    50(3)

    100(4)

    200(5)

    F值

    P值

    2

    5

    36.46±1.17

    37.47±1.80

    38.68±2.75

    36.72±3.81

    36.96±4.44
, 百拇医药
    0.42

    >0.05

    4

    5

    35.97±2.15

    39.96±4.60

    37.83±3.97

    39.06±3.82

    43.58±3.77

    2.90

    <0.05

    6

, 百拇医药     5

    35.86±2.57

    39.92±4.11

    38.43±1.59

    42.53±5.60

    47.70±5.09

    4.58

    <0.01

    8

    5

    35.62±2.41

    44.32±2.36
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    38.11±3.84

    43.12±2.86

    47.55±2.77

    6.13

    <0.01

    a:安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20); Q检验:4周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05;

    6周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05; 8周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.01表2 不同剂量TNT染毒对大鼠肝脏GSH-Px活性(U.min-1.mg-1蛋白质)的影响(±s) 时间
, 百拇医药
    (周)

    动物

    数

    正常对照组(1)

    阳性对照组a(2)

    TNT染毒组(mg/kg)

    F检验

    50(3)

    100(4)

    200(5)

    F值

    P值

, 百拇医药     2

    5

    3.20±0.49

    3.56±0.66

    3.93±0.28

    3.73±0.35

    3.40±0.63

    1.12

    >0.05

    4

    5

    3.30±0.46

    3.42±0.36
, 百拇医药
    3.56±0.63

    3.63±0.60

    3.53±0.80

    0.24

    >0.05

    6

    5

    3.16±0.56

    3.11±1.03

    3.48±0.70

    3.71±0.64

    3.38±0.98
, 百拇医药
    0.50

    >0.05

    8

    5

    3.69±0.89

    4.03±0.80

    3.71±0.86

    4.20±0.93

    4.11±0.49

    0.42

    >0.05

    a:安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20)表3 不同剂量TNT对大鼠肝脏SOD活性(U.mg-1蛋白)的影响(±s) 时间
, 百拇医药
    (周)

    动物

    数

    正常对照组(1)

    阳性对照组a(2)

    TNT染毒组(mg/kg)

    F检验

    50(3)

    100(4)

    200(5)

    F值

    P值

, http://www.100md.com     2

    5

    371.93±45.31

    424.96±60.42

    427.89±41.27

    421.83±46.46

    436.19±47.74

    1.65

    >0.05

    4

    5

    363.28±33.92
, http://www.100md.com
    456.28±33.92

    422.68±48.07

    447.43±51.53

    429.59±50.04

    3.13

    <0.05

    6

    5

    397.42±40.90

    444.07±48.53

    445.03±83.50

    468.70±50.77
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    441.37±29.99

    1.39

    >0.05

    8

    5

    397.01±40.29

    483.06±69.42

    449.88±63.33

    498.34±56.88

    431.68±66.43

    2.89

    <0.05
, 百拇医药
    a:安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20); Q检验:4周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05; 8周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1)、(3)∶(1),P<0.05表4 不同剂量TNT诱发大鼠血清LPO(A.ml-1)的改变 染毒

    周数

    动物

    数

    正常对照组(1)

    阳性对照组a(2)

    TNT染毒剂量(mg/kg)

    F检验

, http://www.100md.com     50(3)

    100(4)

    200(5)

    F值

    P值

    2

    5

    0.15±0.02

    0.15±0.02

    0.16±0.03

    0.17±0.02

    0.17±0.01

    1.10
, 百拇医药
    >0.05

    4

    5

    0.17±0.03

    0.20±0.02

    0.16±0.03

    0.19±0.03

    0.20±0.03

    2.81

    <0.05

    6

    5

    0.16±0.01
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    0.19±0.03

    0.17±0.02

    0.21±0.02

    0.19±0.03

    4.23

    <0.05

    8

    5

    0.16±0.02

    0.20±0.03

    0.17±0.02

    0.19±0.02
, 百拇医药
    0.20±0.02

    4.16

    <0.01

    a:安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20); Q检验:4周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05;

    6周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05; 8周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1)、(4)∶(1),P<0.05

    由表4可见,从染毒4周开始,TNT各染毒剂量组及阳性对照组与正常对照组比较,血清LPO均有升高。F检验证实具有显著性(P<0.05,P<0.01)。Q检验表明,从染毒4周开始,TNT中、高各剂量组及阳性对照组血清LPO均显著高于正常对照组(P<0.05)。

, http://www.100md.com     2.2.2 TNT染毒对大鼠血清CP活性的影响(表5)

    表5 不同剂量TNT(mg/kg)染毒对大鼠血清CP活性(A.30min-1.dl-1)的影响 时间

    (周)

    动物

    数

    正常对照组(1)

    阳性对照组a(2)

    TNT染毒剂量(mg/kg)

    F检验

    50(3)
, 百拇医药
    100(4)

    200(5)

    F值

    P值

    2

    5

    396.20±29.09

    333.20±31.56

    378.60±31.38

    369.80±29.73

    351.40±23.05

    3.50
, 百拇医药
    <0.05

    4

    5

    383.56±36.66

    328.60±34.38

    350.80±26.69

    338.80±23.44

    321.40±22.44

    3.48

    <0.05

    6

    5
, 百拇医药
    389.60±40.58

    316.20±32.19

    345.90±37.91

    314.40±43.83

    308.40±45.01

    3.57

    <0.01

    8

    5

    397.60±16.50

    287.98±23.31

    306.60±22.30
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    299.20±17.54

    276.80±15.56

    7.54

    0.00

    a:安妥明300 mg/kg(溶于5%吐温20); Q检验:8周染毒:(2)∶(1)、(5)∶(1),P<0.05

    由表5可见,染毒第8周时,TNT各染毒组及阳性对照组血清CP活性均有不同程度下降。F检验证实具有显著性(P<0.05)。Q检验证实,染毒第8周时,阳性对照组及TNT高剂量染毒组血清CP活性显著低于正常对照组(P<0.05)。

    3 讨论

    已知TNT为氧化应激毒物,在整体条件下,TNT与TNT硝基阴离子自由基通过穿梭反应,诱发生成。经SOD转变生成H2O2,造成机体H2O2蓄积[1]。已知TNT属于亲肝性毒物,可引起接触者肝大[2]。动物实验和现场调查均表明,TNT染毒可引起血清甘油三脂下降和胆固醇升高,表明TNT可引起脂代谢的改变[3]。由此可见,似乎TNT诱发的肝损伤与肝脏过氧化物小体出现增生有关。本研究以已知的过氧化物小体增生剂安妥明为阳性对照,探讨TNT诱发大鼠活性氧生成的另一种可能机制。
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    过氧化物小体存在于哺乳动物细胞中,它具有脂肪酸β-氧化系统,主要使极长链脂肪酸(如C20,C22)氧化成较短链脂肪酸。研究表明,降脂类药物安妥明和环丙降脂酸等均可致啮齿类动物肝脏过氧化物小体增生,这类化学物为PP[4]

    本研究选用已知的PP安妥明为阳性对照物。表1显示,在染毒第6周后,阳性对照组和TNT中、高剂量染毒组肝脏CAT活性显著升高(P<0.05,P<0.01)。推测可能与TNT诱发肝脏过氧化物小体增生,促使脂肪酸在过氧化物小体内β-氧化作用加强,造成大量H2O2蓄积,致使胞浆内CAT活性升高。

    已有研究表明,环丙降脂酸处理动物肝细胞使胞浆内SOD活性升高,而GSH-Px活性没有明显改变或仅轻度升高[5]。由表4可见,阳性对照组和TNT不同剂量染毒组肝脏GSH-Px活性与正常对照组比较均无显著性变化,这与已知的PP处理后结果相似。表3显示,在TNT染毒第4周,TNT中、高剂量组SOD活性显著高于正常对照组;染毒第8周时,各染毒剂量组SOD活性均显著高于对照组,这与已知的PP处理后结果相似。
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    过氧化物小体内β-氧化,脂酰CoA氧化产生的电子传递给氧生成H2O2,造成大量H2O2蓄积。PP对β-氧化酶类的有关酶的诱导作用,强于对消除H2O2的CAT的诱导,致使大量H2O2进入胞浆。胞浆内SOD和GSH-Px活性没有明显改变或仅轻度升高,致使肝细胞处于氧化应激状态,活性氧引起的细胞损伤加剧。由表5可见,染毒第4周开始,阳性对照组和TNT中、高剂量染毒组脂质过氧化作用显著增加。在TNT各染毒组中,随染毒剂量加大,LPO水平呈升高趋势。TNT各个染毒剂量组,LPO水平均随时间延长而呈升高趋势。表6表明,TNT染毒4~8周期间,大鼠血清CP活性持续性下降(P<0.01),各染毒剂量之间具有显著性差异(P<0.05,P<0.01)。这一结果与报道的动物实验和现场调查结果一致[6]。推测可能与TNT诱导过氧化物小体内氧化作用,也可造成大量H2O2蓄积。已知在胞浆内Fe2+存在条件下,H2O2与Fe2+发生Fenton反应。此时CP表现其铁氧化酶(Ferroxidase)作用,通过Fe2+转变为Fe3+来消除Fenton反应。反应式如下:
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    Fe2++Cu2+-CP→Fe3++Cu-CP

    4Cu+-CP+O2+4H→4Cu2+-CP+2H2O

    由此可见,CP通过它的铁氧化酶作用,可使得CP活性下降[6]

    本研究表明,TNT诱发大鼠肝脏的CAT和SOD、GSH-Px活性变化及血清中LPO水平和CP活性变化,类似于阳性对照物安妥明引起的变化,推测TNT也可能属于PP一类化合物。

    参考文献

    [1] 江泉观,刘振生.*****中毒及其防治.北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1993.35-37.
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    [2] 江泉观,刘振生.*****中毒及其防治.北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1993.120-126.

    [3] 赵春艳,常元勋,江泉观.*****对大鼠胆固醇和甘油三脂影响的研究.卫生毒理学杂志,1993,7:5-7.

    [4] Cayttley RC,Rothone BH.Differences between the promoting activities of the peroxisome proliferator and phenobarbital in rat liver,Cancer Res,1989,49:3246-51.

    [5] Gursev SD,Pia Vestergaard,Jane B.Northup et al.Antioxidant enzymes in ciprofibrate-induced oxidative stress.Carcinogenesis,1994,15:1923-30.

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    (收稿日期:1999-03-19)

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