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编号:10275099
二巯丁二钠对大鼠铜负荷模型铜代谢的影响
http://www.100md.com 《中国新药杂志》 1999年第7期
     作者:王 训 杨任民

    单位:(安徽中医学院神经病学研究所,合肥 230031)

    关键词:二巯丁二钠;铜负荷模型;肝豆状核变性

    中国新药杂志990710 摘要 目的:探讨二巯丁二钠(DMS)对大鼠铜负荷模型铜代谢的影响。方法:48只Wistar大鼠(均为3个月龄)随机3组,对照组(A组)予正常喂饲;铜负荷组(B组)、治疗组(C组)均同时喂饲含硫酸铜1 g/kg的粉状饲料和0.185%硫酸铜水;第4周起C组sc DMS 300 mg/(kgd)。3组每隔2~4周剪尾取血测Cu,Zn,血清ALT和铜氧化酶;第12周在乙醚麻醉下分别取血、肝、肾及脑组织标本测Cu,Zn含量。结果:A组各种检测值无显著变化;B组血清ALT和Cu,组织Cu和Zn水平均升高,而血清Zn下降;C组治疗后血清ALT和Cu及组织Cu和Zn水平均较B组明显下降,但组织Cu和Zn水平仍明显高于A组。结论:DMS能降低铜负荷大鼠的血清Cu及组织Cu和Zn含量,恢复其肝细胞功能损害。
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    THE INFLUENCE OF DMS ON COPPER METABOLISM

    IN MODEL OF COPPER-LOADED RATS

    Wang Xun,Yang Renmin

    (Institute of Neurological Research,Anhui College of Traditional Chinese Medicine,Hefei 230031)

    ABSTRACT OBJECTIVE: To explore the influence of DMS on copper metabolism in model of copper-loaded rats.METHODS:The study was conducted in 48 Wistar rats.They were randomly divided into 3 groups.The control group receives ordinary forage and water,the other 2 groups(copper-loaded group and active group)receive forage containing 0.1% copper sultate and water containing 0.185% copper sulfate.The active group was treated with subcutaneous DMS in a dose of 300 mg/(kgd) from the beginning of the fourth week.Blood samples were taken from rats in 3 groups by cutting cauda every third to fifth week and the serum ALT,copper oxidase,Cu,and Zn contents were determined.On 12 weeks samples of blood,liver,kidney,and brain were taken from rats anesthetized with aether and their Cu and Zn contents were determined.RESULTS:No obvious change in metal contents was observed in control group;the levels of serum ALT and Cu and tissue levels of Cu and Zn were increased and serum Zn content was decreased in copper-loaded group;and in the active group the levels of serum ALT and Cu and tissue level of Cu and Zn were lower than that of the copper-loaded group but higher than that of the control group.CONCLUSION:The levels of serum Cu and tissue Cu and Zn in copper-loaded rats may be reduced by DMS and their hepatocellular function may be restored.
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    KEY WORDS DMS;Copper-loaded rat model;Hepatolenticular degeneration

    早期文献中,有报道铜负荷后大鼠在肝、肾组织均产生类似于肝豆状核变性(hepatolenticular degeneration,HLD)的铜沉积[1],且肝脏组织病理变化也反映着铜沉积的损害和无铜沉积的恢复[2]。虽然该模型并非最为理想的HLD动物模型,但依然被广泛采用。本研究目的在于探讨二巯丁二钠(sodium dimercaptosuccinate,DMS)对大鼠铜负荷模型铜代谢变化的影响。

    材料与方法

    1 动物铜负荷实验

    采用Wistar大鼠(安徽中医学院动物室提供并饲养),月龄均为3个月。随机分3组,每组各16只。对照组(A组)体重(251±30.5) g,铜负荷组(B组)体重(246.3±21.0) g,DMS治疗组(C组)体重(252.8±31.6) g。3组间体重经F检验无明显差异(P<0.01)。所有大鼠均按标准饲养12周,B组和C组均同时喂饲含硫酸铜1 g/kg的粉状饲料和0.185%硫酸铜的水[3]。从第4周起,C组给予DMS 300 mg/(kg d),sc(剂量按大鼠DMS的LD50的1/10)。每组大鼠每隔2~4周剪尾取血测血清ALT,铜氧化酶(sco),Cu,Zn;第12周结束,在乙醚麻醉下,分别取血、肝、及脑组织标本测Cu和Zn。
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    2 实验方法

    血清ALT测定采用Reitman法;血sco测定采用对苯二胺法;血Cu和Zn检测以待测血清用去离子水1∶10稀释后混匀,采用原子吸收分光光度计测量。组织标本先用0.9%NaCl反复洗净,再用干净滤纸吸干并秤取湿重,分别取肝、肾、脑组织500,400,400 mg,用浓硝酸(分析纯)低温加热进行消化,肝、肾组织加浓硝酸10 ml,脑组织加浓硝酸5ml。等组织完全溶解至黄色澄清透明后,用原子吸收法测Cu和Zn含量。

    3 统计学方法

    所有资料结果均采用SPSS(7.5)统计软件进行F检验或/及t检验。

    结 果

    1 3组血清ALT比较

    12周连续的血清ALT检测结果见表1。A组无明显变化。B组自第2周开始升高,并呈递增趋势,第8,12周最高(P均<0.01)。C组第2,4周血ALT升高,第4周开始予DMS治疗后,第8,12周ALT较前下降。在同一时间段内,3组起始周ALT均值无明显差异;第2,4周B组和C组均极显著高于A组(P<0.01),而B组和C组间无显著差异;第8,12周,B组和C组ALT虽高于A组,但C组已极显著低于B组(P<0.01)。B组ALT值与时间(周)的直线回归方程为: Y=28.274+5.306X,r=0.9482,P<0.01。
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    表1 3组动物血清ALT连续12周检测结果 (x±s,单位:U/L) 组别

    时间(周)

    0

    2

    4

    8

    12

    A

    17.624±5.404

    20.089±5.112

    20.565±7.477

    20.500±7.558
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    21.039±8.419

    B

    19.248±5.853

    39.260±5.691a

    58.625±11.943a

    78.448±15.148a

    83.683±14.694a

    C

    18.010±3.940

    39.534±3.830
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    66.332±13.464

    59.631±14.295b

    54.261±14.625b

    a:经t检验B组与A组间比较,P<0.05;b:C组与B组间比较;P<0.05。(下同)

    2 3组血清Cu和Zn比较

    见表2,3。A组在12周内各时间段之间血清Cu,Zn水平无明显差异;B组血清Cu自第4周开始升高(P<0.01),且与时间呈正相关,第12周血清Cu约为基线值的1.5倍。但B组血清Zn自第4周都呈下降趋势。C组在第2,4周血清Cu均为增高,第8,12周血清Cu显著下降;血清Zn于第2周,4周下降。3组间血清Cu,Zn水平在同时间段比较显示,起始周各组间Cu水平无显著差异;B组第2周后各周血清Cu水平极显著高于A组(P<0.01),血清Zn水平于第4周后各周均低于A组(P<0.01)。C组血清Cu与A组比较第2,4周升高,第8,12周明显低于B组,但血清Zn 水平在第4周低于A组,在第8,12周血清Zn又回升至A组水平,并高于B组水平(P<0.01)。B组血清Cu与时间(周)的直线回归方程为:Y=2.403+0.09X, r =0.875,P<0.05。B组血清Zn与时间(周)的直线相关系数r=-0.624,P>0.05。
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    表2 3组大鼠的血清Cu检测结果 (x±s,单位:μg/ml) 组别

    时间(周)

    0

    2

    4

    8

    12

    A

    2.230±0.320

    2.014±0.442

    1.930±0.391

    2.053±0.177
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    2.122±0.315

    B

    2.233±0.371

    2.446±0.458a

    3.222±0.876a

    3.171±0.480a

    3.425±0.360a

    C

    2.205±0.365

    2.471±0.643

    3.169±0.568
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    2.778±0.249b

    2.574±0.201b

    表3 3组大鼠的血清Zn检测结果 (x±s,单位:μg/ml) 组别

    时间(周)

    0

    2

    4

    8

    12

    A

    1.721±0.238

    1.665±0.259
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    1.782±0.274

    1.862±0.212

    1.184±0.236

    B

    1.857±0.386

    1.788±0.327

    1.520±0.225a

    1.618±0.181a

    1.595±0.148a

    C

    1.884±0.326
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    1.720±0.302

    1.611±0.273

    1.793±0.151b

    1.844±.0164b

    3 3组大鼠间血清sco比较 见表4。A组各周间均无明显差异;B组自第2周起,血清sco逐渐升高,且与时间呈正相关;各时间段与A组比较也显著升高(P<0.01)。C组第2,4周血清sco也增高,并高于A组,第8,12周与B组比较逐渐下降(P<0.01)。B组血清sco与时间(周)的回归方程为:Y= 0.405+0.004X,r=-0.624,P<0.05。

    表4 3组大鼠间血清sco 检测结果 (x±s,单位:u) 组别

    时间(周)
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    0

    2

    4

    8

    12

    A

    0.385±0.03

    0.384±0.027

    0.389±0.029

    0.411±0.024

    0.390±0.023

    B

    0.390±0.032
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    0.428±0.035a

    0.427±0.033a

    0.440±0.043a

    0.454±0.064a

    C

    0.382±0.032

    0.406±0.026

    0.430±0.048

    0.390±0.035b

    0.391±0.033b
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    4 连续观察的血清ALT、血sco与血清Cu之间的相关分析4.1 血清ALT与Cu的比较 血清ALT与Cu呈正相关关系,其回归方程为:Y= -84.79+48.5X,r=0.9445(P<0.01)。

    4.2 血清sco与Cu的比较 二者也存在一定的相关,其线性方程为:Y=0.318+0.038X,r=0.839(P<0.05),表明血清sco随着血清Cu升高而增加。

    5 3组大鼠组织Cu和Zn水平比较

    见表5。B组的肝、肾、脑组织Cu含量均显著高于A组,肝、肾组织Cu含量均为A组的5~6倍;同时,各组织的Zn含量也明显高于A组(P<0.01)。C组肝、肾、脑组织的Cu和Zn含量低于B组(P<0.01),约下降1.5倍;但肝、肾组织Cu含量仍高于A组(P<0.01),仅脑Cu含量与A组无差异;肝、脑Zn含量与对照组相比无明显差异,但肾Zn含量略高于A组。
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    表5 3组大鼠间组织Cu和Zn检测结果 (x±s,单位:μg/g)

    A组

    B

    C组

    F值

    肝Cu

    4.629±0.320

    26.147±1.313a

    14.874±1.319b

    1551.207

    肝Zn
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    20.011±0.721

    26.118±1.975b

    20.774±0.978b

    99.787

    肾Cu

    6.197±0.355

    31.882±2.153a

    18.951±1.697b

    1035.870

    肾Zn

    14.918±1.151
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    23.808±1.473a

    16.072±1.586b

    186.560

    脑Cu

    2.192±0.097

    3.281±0.143a

    2.196±0.154b

    352.917

    脑Zn

    10.458±0.803

    14.385±0.520a
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    10.315±0.360b

    245.440

    经F检验,a表示B组与A组间比较:P<0.05,b表示C组与B组间比较:P<0.05讨 论

    Suzuki和Friedman等[2,3]研究发现,大鼠于铜负荷后,肝铜含量明显升高,血清ALT也升高;给予锌剂治疗,肝脏铜中毒减轻,ALT水平也降低。本实验连续12周动态观察结果显示,大鼠予铜负荷后血清Cu含量、血清ALT均逐渐增高,而血清Zn下降。B,C组血清ALT均于第2,4周开始升高,4周后B组血清ALT 和Cu继续增高,肝组织Cu含量也明显增加,提示ALT升高与肝铜沉积对肝细胞功能影响有关。由此表明ALT值可作为评价大鼠肝铜沉积较为可靠的指标之一,与文献报道基本一致[4]。C组于第4周起皮下注射DMS后,血ALT,Cu及肝组织Cu含量同时降低,证实DMS是一种良好的铜络合剂,驱铜后被铜沉积引起的肝细胞损害可逆转减轻。
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    在人体,血液中Cu,Zn含量呈负相关,二者在肠腔内存在着竞争机制,即Zn可抑制Cu在胃肠道的吸收[5,6]。Schilsky等指出,HLD患者肌组织Cu含量明显增高,且Zn含量也高于对照组。Suzuki等[2]研究发现,铜负荷后鼠肝组织Cu,Zn含量均明显增加。本实验结果也显示铜负荷后Cu广泛沉积同时,组织Zn含量也增高,可能与铜负荷后大鼠血清Zn向组织内转移有关。予DMS治疗后,C组的组织Cu,Zn水平显著降低,可能由于DMS与Cu,Zn络合后排出体外所致;组织Cu含量虽然显著低于B组,但仍然显著高于A组,表明DMS难以在短期内将组织铜完全络合排出。

    参考文献

    1 Gitlin N.Wilson′s disease:the scourge of copper.J Hepatol,1998,28(4)∶734

    2 Suzuki KT, Kanno S, Misawa S,et al. Copper metabolism leading to and following acute hepatitis in LEC rats.Toxicology,1995, 97(1-3)∶81
, 百拇医药
    3 Friedman LS,Yarze JC.Zinc in the treatment of wilson′s disease:how it works.Gastroenterology,1993,104(5)∶1566

    4 Schilsky ML.Wilson disease:genetic basis of copper toxicity and natural history.Semin Liver Dis,1996,16(1)∶83

    5 Hoogenraad TU.Zinc treatment of Wilson′s disease.J Lab Clin Med,1998,132(4)∶240

    6 Brewer GJ,Dick RD,Johnson VD,et al.Treatment of Wilson′s disease with zinc:XV longterm follow-up studies.J Lab Clin Med,1998,132(4)∶264

    (收稿:1998-03-02 修回:1999-04-23), http://www.100md.com