低浓度重水对小鼠寿命及SOD酶活影响的研究
作者：曾红 张文焕 傅文庆
单位：福建师范大学生物工程学院，福州 350007
关键词：重水；小鼠；寿命；SOD酶活
中国老年学杂志000228摘 要 目的 探讨低浓度重水(D2O)对10月龄小鼠寿命及SOD酶活的影响，以检验Hakh-Westling和Griffiths提出的自然水中所含D2O引起衰老的假说。方法 实验组小鼠自由饮用低浓度D2O，对照组小鼠饮用蒸馏水，完成寿命实验及小鼠全血中SOD酶活随龄变化的测定。结果 低浓度D2O对小鼠平均寿命无明显影响，并且SOD酶活在同龄的实验组与对照组间也无显著差异，但均表现出随龄下降的规律。结论 根据实验结果，我们对前人的假说提出质疑并证实SOD酶活是一项较好的衰老指标。
水中的氢(H)为氘(D)所取代后形成的重水(D2O)可能对生命活动产生影响，因此，Hakh-Westling〔1〕和Griffiths〔2〕曾提出自然水中所含D2O在机体中积累引起衰老的假说。本文通过研究低浓度D2O对小鼠寿命和SOD酶活的影响，并检验Hakh-Westling和Griffiths的假说，现报告如下。
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1 材料与方法
1.1 动物与药物 健康配对的普通级小鼠由福建省实验动物中心提供。D2O由中科院福建物质结构研究所提供，纯度为99.93%。
1.2 药物处理及寿命实验 待小鼠满10月龄后将其随机分为实验组和对照组。供给实验组雌鼠2%D2O，雄鼠4%D2O(均以蒸馏水配制)；对照组仅供给蒸馏水。任其自由饮用直到全部自然死亡。记录寿命并制出生命表，采用t检验比较两组小鼠平均寿命的差异。
1.3 全血中SOD酶活测定 分别在14、16和18月龄时测定当时存活的所有小鼠的全血中SOD酶活(以加温刺激法取尾血后)，测定方法参照丁克祥法〔3〕，采用t检验进行两两比较。
2 结 果
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2.1 D2O对小鼠寿命的影响 实验组与对照组的平均寿命在总体上接近，其中实验组雌鼠平均寿命比对照组雌鼠平均寿命延长15.4%，实验组雄鼠平均寿命比对照组雄鼠缩短11.6%，但均无统计学差异(P>0.05)(表1)。
表1 各组平均寿命(
±s，天) 组别
性别
个体数
平均寿命
实验组
雌、雄
雌
雄
, http://www.100md.com
17
8
9
591±29
629±43
577±38
对照组
雌、雄
雌
雄
18
9
9
, http://www.100md.com 588±25
545±39
630±28
2.2 D2O对全血中SOD酶活的影响 分别比较14、16和18月龄时实验组和对照组小鼠的SOD酶活。发现同龄小鼠间SOD酶活差异均不显著(P>0.05)，同时还发现SOD酶活在实验组和对照组中均很明显地表现出随龄下降的趋势，实验组14月龄时比较与16月龄时的测定值比较差异显著(P<0.05)，16月龄与18月龄的测定值比较差异显著(P<0.05)；对照组14月龄与18月龄时的测定值比较差异显著(P<0.05)。表2 实验组与对照组SOD酶活的测定(±s，U/ml全血) 组别
14月龄
16月龄
, 百拇医药
18月龄
个体数
测定值
个体数
测定值
个体数
测定值
实验组
16
572±23
13
501±18
10
, 百拇医药
427±32
对照组
15
546±21
14
510±24
10
452±38
3 讨 论
SOD广泛地分布于包括人类在内的各种生物体内，可使体内超氧化物自由基经过歧化作用，清除机体内有毒的超氧化物，从而达到解毒的目的并延缓衰老的发展〔4〕。据报道，小鼠心肌SOD活性随龄下降，至13、17月龄时达到显著水平(低谷)(P<0.05)〔5〕，陶国枢〔6〕、朱汉民〔7〕等也报道人体红细胞SOD活性随衰老的进程下降，孔德娟等〔8〕发现老年大鼠血清SOD活性显著降低(P<0.02)。本文结果也表明小鼠全血中SOD酶活随龄下降，因此，我们证实SOD是一种较好的衰老指标。
, 百拇医药
本文结果表明，实验组与对照组小鼠的平均寿命基本一致，即2%、4%D2O对小鼠寿命无显著影响，且小鼠全血中SOD酶活在实验组与对照组间也无显著差异，这二者结果互相吻合。自然水中所含D2O浓度为0.013 9%～0.015 1%〔8〕，我们实验的重水浓度为2%、4%，浓度提高了144、265倍，按前人的假说理应更会促进衰老和缩短寿命，但实验中未出现这种情况，但普遍认为两者存在正相关，所以本实验结果不能支持Hakh-Westling和Griffiths的假说。蔡泽骏等〔10〕曾发现5%、15%D2O对密刺伊麻蝇的寿命无明显影响，这也与本文的结果相印证。
本实验发现2%D2O使雌鼠平均寿命延长15.4%，4%D2O使雄鼠平均寿命缩短11.6%，但无统计学意义。虽然我们不能因此认为2%D2O能延长雌鼠寿命，4%D2O会缩短雄鼠寿命，但我们认为D2O对小鼠寿命的影响可能存在一个最适的浓度，在某个浓度下D2O甚至有可能延长小鼠的寿命，其机理也许在于氘相对于氕有其代谢惰性，能降低机体的代谢活性从而延长寿命。 作者简介：曾红，女，27岁，硕士，研究方向：发育与衰老机制
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参考文献
1，Hakh I WD，Westling EH.Heavy water and Ageing.Science，1934；79：231
2，Griffiths T R.Mechanisms of Ageing and Development.Science，1973；182(2)：295
3，丁克祥.微量指血超氧化物歧化酶快速测定法的研究.老年医学杂志，1987；7(2)：42
4，李之杰.氧中毒、超氧化物与超氧化物歧化酶.生命的化学，1982；2(5)：49
5，吴伟康.增龄对小鼠心肌氧自由基浓度、超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量的影响.中国老年学杂志，1994；14(4)：230
, 百拇医药
6，陶国枢.四项衰老指标的探讨.中华老年医学杂志，1988；7(3)：167
7，朱汉民.衰老机理研究中的超氧化物歧化酶.国外医学*老年学分册，1985；2(5)：237
8，孔德娟，陈永春，李 恩 et al.老年大鼠体内NO、NOS、AGEs和SOD水平与衰老的关系.中国老年学杂志，1999；19(3)：175
9，Thomson JF.Biolgical effects of deuterium.Pergamon Press，1963：1
10，蔡泽骏，张子义，傅文庆.5%，15%重水对密刺伊麻蝇的寿命的影响.全国第七届衰老生物学学术会议论文，1997：50-52
收稿日期：1999-10-27
修回日期：1999-12-30, http://www.100md.com
单位：福建师范大学生物工程学院，福州 350007
关键词：重水；小鼠；寿命；SOD酶活
中国老年学杂志000228摘 要 目的 探讨低浓度重水(D2O)对10月龄小鼠寿命及SOD酶活的影响，以检验Hakh-Westling和Griffiths提出的自然水中所含D2O引起衰老的假说。方法 实验组小鼠自由饮用低浓度D2O，对照组小鼠饮用蒸馏水，完成寿命实验及小鼠全血中SOD酶活随龄变化的测定。结果 低浓度D2O对小鼠平均寿命无明显影响，并且SOD酶活在同龄的实验组与对照组间也无显著差异，但均表现出随龄下降的规律。结论 根据实验结果，我们对前人的假说提出质疑并证实SOD酶活是一项较好的衰老指标。
水中的氢(H)为氘(D)所取代后形成的重水(D2O)可能对生命活动产生影响，因此，Hakh-Westling〔1〕和Griffiths〔2〕曾提出自然水中所含D2O在机体中积累引起衰老的假说。本文通过研究低浓度D2O对小鼠寿命和SOD酶活的影响，并检验Hakh-Westling和Griffiths的假说，现报告如下。
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1 材料与方法
1.1 动物与药物 健康配对的普通级小鼠由福建省实验动物中心提供。D2O由中科院福建物质结构研究所提供，纯度为99.93%。
1.2 药物处理及寿命实验 待小鼠满10月龄后将其随机分为实验组和对照组。供给实验组雌鼠2%D2O，雄鼠4%D2O(均以蒸馏水配制)；对照组仅供给蒸馏水。任其自由饮用直到全部自然死亡。记录寿命并制出生命表，采用t检验比较两组小鼠平均寿命的差异。
1.3 全血中SOD酶活测定 分别在14、16和18月龄时测定当时存活的所有小鼠的全血中SOD酶活(以加温刺激法取尾血后)，测定方法参照丁克祥法〔3〕，采用t检验进行两两比较。
2 结 果
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2.1 D2O对小鼠寿命的影响 实验组与对照组的平均寿命在总体上接近，其中实验组雌鼠平均寿命比对照组雌鼠平均寿命延长15.4%，实验组雄鼠平均寿命比对照组雄鼠缩短11.6%，但均无统计学差异(P>0.05)(表1)。
表1 各组平均寿命(
±s，天) 组别性别
个体数
平均寿命
实验组
雌、雄
雌
雄
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17
8
9
591±29
629±43
577±38
对照组
雌、雄
雌
雄
18
9
9
, http://www.100md.com 588±25
545±39
630±28
2.2 D2O对全血中SOD酶活的影响 分别比较14、16和18月龄时实验组和对照组小鼠的SOD酶活。发现同龄小鼠间SOD酶活差异均不显著(P>0.05)，同时还发现SOD酶活在实验组和对照组中均很明显地表现出随龄下降的趋势，实验组14月龄时比较与16月龄时的测定值比较差异显著(P<0.05)，16月龄与18月龄的测定值比较差异显著(P<0.05)；对照组14月龄与18月龄时的测定值比较差异显著(P<0.05)。表2 实验组与对照组SOD酶活的测定(
±s，U/ml全血) 组别14月龄
16月龄
, 百拇医药
18月龄
个体数
测定值
个体数
测定值
个体数
测定值
实验组
16
572±23
13
501±18
10
, 百拇医药
427±32
对照组
15
546±21
14
510±24
10
452±38
3 讨 论
SOD广泛地分布于包括人类在内的各种生物体内，可使体内超氧化物自由基经过歧化作用，清除机体内有毒的超氧化物，从而达到解毒的目的并延缓衰老的发展〔4〕。据报道，小鼠心肌SOD活性随龄下降，至13、17月龄时达到显著水平(低谷)(P<0.05)〔5〕，陶国枢〔6〕、朱汉民〔7〕等也报道人体红细胞SOD活性随衰老的进程下降，孔德娟等〔8〕发现老年大鼠血清SOD活性显著降低(P<0.02)。本文结果也表明小鼠全血中SOD酶活随龄下降，因此，我们证实SOD是一种较好的衰老指标。
, 百拇医药
本文结果表明，实验组与对照组小鼠的平均寿命基本一致，即2%、4%D2O对小鼠寿命无显著影响，且小鼠全血中SOD酶活在实验组与对照组间也无显著差异，这二者结果互相吻合。自然水中所含D2O浓度为0.013 9%～0.015 1%〔8〕，我们实验的重水浓度为2%、4%，浓度提高了144、265倍，按前人的假说理应更会促进衰老和缩短寿命，但实验中未出现这种情况，但普遍认为两者存在正相关，所以本实验结果不能支持Hakh-Westling和Griffiths的假说。蔡泽骏等〔10〕曾发现5%、15%D2O对密刺伊麻蝇的寿命无明显影响，这也与本文的结果相印证。
本实验发现2%D2O使雌鼠平均寿命延长15.4%，4%D2O使雄鼠平均寿命缩短11.6%，但无统计学意义。虽然我们不能因此认为2%D2O能延长雌鼠寿命，4%D2O会缩短雄鼠寿命，但我们认为D2O对小鼠寿命的影响可能存在一个最适的浓度，在某个浓度下D2O甚至有可能延长小鼠的寿命，其机理也许在于氘相对于氕有其代谢惰性，能降低机体的代谢活性从而延长寿命。 作者简介：曾红，女，27岁，硕士，研究方向：发育与衰老机制
, http://www.100md.com
参考文献
1，Hakh I WD，Westling EH.Heavy water and Ageing.Science，1934；79：231
2，Griffiths T R.Mechanisms of Ageing and Development.Science，1973；182(2)：295
3，丁克祥.微量指血超氧化物歧化酶快速测定法的研究.老年医学杂志，1987；7(2)：42
4，李之杰.氧中毒、超氧化物与超氧化物歧化酶.生命的化学，1982；2(5)：49
5，吴伟康.增龄对小鼠心肌氧自由基浓度、超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量的影响.中国老年学杂志，1994；14(4)：230
, 百拇医药
6，陶国枢.四项衰老指标的探讨.中华老年医学杂志，1988；7(3)：167
7，朱汉民.衰老机理研究中的超氧化物歧化酶.国外医学*老年学分册，1985；2(5)：237
8，孔德娟，陈永春，李 恩 et al.老年大鼠体内NO、NOS、AGEs和SOD水平与衰老的关系.中国老年学杂志，1999；19(3)：175
9，Thomson JF.Biolgical effects of deuterium.Pergamon Press，1963：1
10，蔡泽骏，张子义，傅文庆.5%，15%重水对密刺伊麻蝇的寿命的影响.全国第七届衰老生物学学术会议论文，1997：50-52
收稿日期：1999-10-27
修回日期：1999-12-30, http://www.100md.com