论文摘要
前言镉是一种广泛存在的环境污染物,二十世纪以来随着工业的发展,镉排到大气、水、土壤中的量越来越多。镉主要聚积在肝脏和肾脏中,并对这些器官产生极大的损伤。人群流行病调查显示,不论是职业暴露还是环境暴露,镉均能够对人群产生严重的毒作用。一些体内外实验指出,氧化应激是造成肝脏和肾脏损伤的一个直接的重要的作用。镉可通过膜脂质过氧化或改变机体的抗氧化系统来诱发不同组织的氧化损伤。原花青素(procyanidins,PC)是一种很强的抗氧化剂,具有抗氧化、抗肿瘤、保护心血管等多种生物学活性。褪黑素(melatonin,MLT)是生物体内普遍存在的一种吲哚类激素,既具有直接的抗氧化作用,又能激活细胞内源性抗氧化防御系统和自由基清除系统。本研究旨在观察急性、亚慢性染镉对大鼠肝脏、肾脏造成的氧化损伤情况,观察两种抗氧化剂对镉致大鼠肝肾氧化损伤的保护作用,为深入研究镉毒性的作用机理和防治策略提供依据。方法由中国医科大学实验动物中心提供的实验用Wistar大鼠64只,体重(180±10)g,雌雄各半。实验动物室温度17℃-23℃,相应湿度45%-50%,正式实验前饲养7d,动物饲料由实验动物中心提供。本实验分两部分进行,包括急性实验和亚慢性实验。第一部分进行急性实验,探讨原花青素和褪黑素对镉致大鼠急性肝脏氧化损伤的影响。实验用Wistar大鼠32只,雌雄各半,按体重随机分为4组。第1组为对照组,第2组为单纯染镉组,分别灌胃0.9%NaCl;第3组和第4组为PC和MLT预处理组,分别灌胃450mg/kg PC和5mg/kg MLT。3h后第1组皮下注射0.9%NaCl,第2、3、4组分别皮下注射35μmol/kg CdCl2,注射容量均为5ml/kg体重。染毒24h后,乙醚麻醉大鼠,腹主动脉取血并切取肝脏,测定血清中乳酸脱氢酶(LDH)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活力,测定肝组织中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活力。第二部分进行亚慢性实验,探讨亚慢性染镉对大鼠肝脏和肾脏的毒性,同时探讨PC和MLT处理对镉亚慢性肝肾毒性的影响,为慢性镉中毒的发病机理和防治提供实验依据。实验用Wistar大鼠32只,雌雄各半,按体重随机分为4组。第1组为对照组,第2组为单纯染镉组,第3、4组为PC和MLT处理组。第1组每天皮下注射0.9%NaCl,第2、3、4组分别皮下注射6μmol/kg CdCl2,连续注射6周。第7周开始第1、2组每天灌胃0.9%NaCl,第3、4组分别灌胃200mg/kg PC和5mg/kg MLT,连续灌胃2周。最后一次灌胃后将大鼠移入代谢笼收集18小时尿液,测定尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、乳酸脱氢酶(LDH)活力和尿蛋白含量。之后乙醚麻醉大鼠,腹主动脉取血,切取肝脏和肾脏,测定血清中乳酸脱氢酶(LDH)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活力,肝肾组织中丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果急性实验中,与对照组比较,单纯染镉组大鼠血清LDH、GPT活力及肝GSH、MDA含量显著升高(分别为257.02、27.13 U/L和10.49μg/gPr、118.28 nmol/gPr),GSH-Px、SOD活力明显下降(0.22 U/mg、91.16 U/g)。与单纯染镉组比较,PC和MLT预处理组大鼠血清LDH和GPT活力显著降低(分别为181.93、158.15 U/L和12.12、21.08 U/L),肝GSH、MDA含量显著下降(8.74、7.90μg/gPr和69.99、99.27 nmol/gPr),GSH-Px、SOD活力明显升高(0.46、0.28 U/10-3g和114.14、106.52 U/g)。亚慢性实验结果显示,长期低剂量染镉使大鼠尿NAG、LDH活力和蛋白含量分别升高至对照组的3.0倍、15.2倍和1.8倍,差异显著(P<0.01);血清LDH和GPT活力升高至对照组的1.9倍和1.8倍,差异显著(P<0.01)。肝、肾皮质GSH和MDA含量分别升高到58.25μg/gPr、24.36μg/gPr和159.01nmol/gPr、226.20nmol/gPr,差异显著(P<0.01);GSH-Px、SOD活力显著降低。与单纯染镉组比较,PC和MLT处理组大鼠尿LDH、NAG活力和蛋白含量显著下降;血清LDH和GPT活力显著降低;肝组织和肾皮质中GSH、MDA含量显著降低,GSH-Px、SOD活力显著升高(P<0.01)。结论1、对大鼠进行急性染镉,24h后可引起肝脏的损伤。2、长期低剂量染镉,可引起大鼠肝脏和肾脏的损伤。3、PC对镉所致大鼠肝脏和肾脏的氧化损伤有一定的拮抗作用。4、MLT对镉所致大鼠肝脏和肾脏的氧化损伤有一定的拮抗作用。