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【研究目的】探讨乙酸铅的心血管毒性作用及其可能的毒性作用机制;为铅暴露致心血管系统毒性的风险评估提供依据。【研究方法】选用SPF级健康雄性大鼠(170-180g)40只,适应环境1周后,大鼠被随机化分为对照组(0mg/kg)、低浓度组(90mg/kg)、中浓度组(180mg/kg)和高浓度组(360mg/kg),每组10只。染毒组应用经口的灌胃的形式进行乙酸铅溶液的染毒,灌胃的容量为10m L/kg,每天灌胃染毒均1次,每周持续染毒5d,共需染毒8周,对照组灌胃相同容积的蒸馏水。每天对大鼠的摄食、饮水、行为相关活动、尿液、粪便等是否出现异常进行观察。在最后一次染毒的12h后应用应用尾袖法测量大鼠的血压和心率水平,在最后一次染毒的12h后处死大鼠,石墨炉原子吸收光谱法测定全血血铅,全自动生化分析仪测定外周血血清高敏C反应蛋白和心肌酶谱(肌酸激酶的同工酶、、谷草转氨酶、羟丁酸脱氢酶、乳酸脱氢酶);酶联免疫吸附法检测大鼠血浆内皮素-1、血清细胞间粘附分子-1水平,取部分心脏和胸主动脉组织,HE染色观察组织病理学改变。取血清和心脏组织匀浆测定白介素-6、丙二醛、超氧化物歧化酶活性、白介素-1β、谷胱甘肽、活性氧、白介素-8、肿瘤坏死因子-α含量。免疫组织化学技术法测定大鼠心脏和胸主动脉组织B细胞淋巴瘤相关X蛋白、B细胞淋巴瘤、核转录因子蛋白表达。【研究结果】1.乙酸铅对大鼠心血管的毒性作用实验期间观察发现,对照组和低剂量乙酸铅染毒组大鼠活动及摄食饮水均正常,被毛光滑整洁,未观察到明显的中毒症状。但是当同对照组进行比较的时候,中浓度、高浓度的染毒组大鼠出现进食量降低、腹泻、被毛蓬松等一般中毒症状。大鼠血压心率指标变化结果:与对照组比较,染毒结束后各剂量染毒组大鼠收缩压水平显著升高(P<0.05)。乙酸铅对大鼠心脏的功能和血管损伤指标的影响为:同对照组相对比,低浓度、中浓度、高浓度染毒组大鼠血清乳酸脱氢酶和羟丁酸脱氢酶水平均显著升高(P<0.05),中、高剂量染毒组大鼠血清中肌酸激酶同工酶和高敏C反应蛋白含量均显著升高(P<0.05);高剂量染毒组大鼠血浆内皮素-1和血清血清细胞间粘附分子-1水平都增加(P<0.05),而且随着醋酸铅染毒浓度的增加,大鼠血浆内皮素-1和血清细胞间粘附分子-1水平均呈上升趋势。大鼠心血管组织病理变化结果:对照组和低剂量染毒组大鼠的心肌组织结构正常,心肌细胞排列整齐紧密,组织无明显炎症反应;中剂量染毒组大鼠心肌组织结构基本正常,心肌细胞排列整齐,部分心肌细胞内可见胞浆凝聚的深染斑块,有炎症细胞的浸润;高剂量染毒组大鼠的心肌纤维排列紊乱、疏松,部分心肌纤维断裂,萎缩变细,心肌间隙可见炎性细胞浸润,炎症细胞主要表现为浆细胞。对照组和低、中剂量染毒组大鼠的血管组织整体结构正常,各层膜的整体结构清楚可见,无明显病变;高剂量染毒组大鼠的血管中、内层膜结构清晰,无明显增生,细胞的排列形式规整而密集,外膜可见大量炎症细胞浸润。2.乙酸铅心血管毒性的可能机制大鼠血清和心脏组织匀浆氧化应激指标结果:同对照组相对比,低浓度、中浓度、高浓度组大鼠血清谷胱甘肽水平均明显降低(P<0.05),中、高剂量染毒组大鼠血清活性氧和丙二醛含量均显著升高(P<0.05)。中、高剂量染毒组大鼠心脏组织匀浆活性氧水平较对照组均显著升高(P<0.05),高剂量染毒组大鼠心脏组织匀浆丙二醛水平较对照组显著升高(P=0.005)。大鼠血清和心脏组织匀浆炎性细胞因子指标结果:与对照组比较,中、高剂量染毒组大鼠血清白介素-8和肿瘤坏死因子含量显著升高(F=7.607,P=0.001;Welch=3.911,P=0.027);高剂量染毒组大鼠血清白介素-1β含量较对照组显著升高(F=3.159,P=0.038),且随着乙酸铅染毒剂量的升高,大鼠血清白介素-1β、白介素-6、白介素-8和肿瘤坏死因子-α的水平均呈上升趋势。高剂量染毒组大鼠心脏组织匀浆白介素-8含量显著高于对照组(Welch=4.228,P=0.025)。大鼠心脏和胸主动脉组织Bax/Bcl-2蛋白表达结果:与对照组比较,低、中、高剂量染毒组大鼠心脏组织中Bax蛋白平均光密度值高于对照组(P<0.05);中、高剂量染毒组大鼠胸主动脉组织中Bax蛋白平均光密度值高于对照组(P<0.05)。低、中、高剂量染毒组大鼠胸主动脉组织中Bcl-2蛋白平均光密度值较对照组显著降低(P<0.05)。大鼠心脏和胸主动脉组织Nrf2蛋白表达结果:中、高剂量染毒组大鼠心脏和胸主动脉组织中Nrf2蛋白的平均光密度数据都较对照组增加(P<0.05)。大鼠心脏组织匀浆活性氧含量与血清肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶含量相关性分析结果:大鼠心脏组织匀浆活性氧与血清肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶含量均呈正相关关系,相关系数r分别为0.661、0.599,差异具有统计学水平上的意义(P<0.05)。【研究结论】1.在本次乙酸铅染毒实验条件下,大鼠心血管组织出现病理性损伤,表现为炎性损伤和细胞凋亡,心功能指标和内皮损伤指标发生改变,提示乙酸铅可导致大鼠心血管系统损伤。2.大鼠心脏组织匀浆活性氧含量与心功能指标相关性分析结果提示,乙酸铅的心血管毒性可能与其引起的大鼠氧化应激损伤有关。而且核转录因子Nrf2蛋白表达的变化提示,乙酸铅可激活Nrf2/ARE信号通路的抗氧化能力,而当活性氧升高的水平超出Nrf2/ARE信号通路的抗氧化能力时,活性氧在体内的蓄积可导致体内抗氧化系统耗竭,进而对心血管系统产生氧化损伤。