鉛鎘及鉛鎘聯合脅迫致雛雞紅細胞免疫功能的影響

張 陸,夏士亮,朱言柱,徐世文 ,李金龍

(東北農業大學動物醫學學院,黑龍江哈爾濱 150030)

自紅細胞免疫系統的新概念提出后[1],已證實紅細胞有免疫粘附、殺傷抗原、清除循環免疫復合物[2]等多種功能,是機體免疫系統中的重要組成部分。鉛、鎘是極其重要的工業和環境污染物,均可造成免疫系統的損害,且鉛和鎘對環境的污染往往聯合在一起。目前關于鉛、鎘單獨對紅細胞免疫功能影響的研究較多[6-9],而關于鉛鎘聯合尤其是致禽類紅細胞免疫功能的研究未見報道。本試驗通過測定鉛、鎘及鉛鎘聯合染毒后雛雞紅細胞RBC-C3bR花環率和RBC-IC花環率的改變,旨在探討鉛、鎘單獨及鋁、鎘聯合染毒對紅細胞免疫功能的影響及鉛鎘聯合的毒性損傷效應。

1 材料與方法

1.1 試驗試劑 硝酸鉛[Pb(NO3)2]、氯化鎘(CdCl2·2.5H2O)、肝素粉、戊二醛等均為國產分析純試劑。瑞氏-姬姆薩染液(南京建成生物工程有限公司);酵母多糖凍干試劑(上海長海醫院免疫室提供)。

1.2 試驗動物分組與處理 105只7日齡公雛雞(45 g±5 g)分7組,低鉛組、高鉛組雛雞每日經口灌服281.70mg/kg體重、563.40mg/kg體重的Pb(NO3)2溶液,低鎘組、高鎘組雛雞每日經口灌服20.47 mg/kg體重、40.94 mg/kg體重的CdCl2溶液,低鉛鎘組、高鉛鎘組雛雞每日經口灌服281.70 mg/kg體重Pb(NO3)2+20.47 mg/kg體重CdCl2、563.40m g/kg體重Pb(NO3)2+40.94mg/kg體重CdCl2混合溶液,對照組雛雞每日經口灌服等量的生理鹽水。試驗雛雞常規飼養,分別于染毒后1 d、3 d、7 d心臟采血檢測。

1.3 檢測方法 RBC-C3bR花環測定方法:肝素抗凝血用H ank′s液洗滌3次后稀釋成1.25×107個/m L的紅細胞懸液,制備1×108個細胞/m L的酵母懸液。50μL酵母懸液加50μL雞血清后,再和50 μL雞紅細胞懸液混勻,37℃水浴 30 min,取出后輕輕搖動混勻,加0.25%戊二醛溶液25μL固定5 m in,稀釋后取少量制成涂片,瑞氏-姬姆薩染色,油鏡鏡檢。

以1個紅細胞結合2個或2個以上酵母細胞為陽性,分別在每張片子上計數200個紅細胞,算出花環陽性細胞百分率。花環率=(花環陽性細胞數÷200)×100%。

RBC-IC花環測定方法,基本上與 RBC-C3bR花環試驗同樣操作,只是所使用酵母懸液未加雞血清致敏。

1.4 試驗數據的分析及統計 試驗數據以“平均數±標準差(X ±SD)”表示,采用SPSS 13.0軟件分析比較各處理數據間的差異顯著性。

2 結果

2.1 RBC-C3bR花環試驗結果 見圖1和表1。

表1 RBC-C3bR花環試驗結果 (%)

圖1與表1表明,與對照組相比,染毒組雛雞RBC-C3bR花環率有不同程度的降低,染毒后1 d,各染毒組RBC-C3bR花環率降低不顯著(P＞0.05);染毒后3 d及染毒后 7 d,各染毒組 RBCC3bR花環率降低極顯著(P＜0.01);低鉛鎘組RBC-C3bR花環率與低濃度單獨染毒組比較差異顯著或極顯著(P＜0.05或 P＜0.01),除染毒后1 d高鎘組(P＜0.05)及染毒后3 d高鎘組(P＜0.01),低鉛鎘組RBC-C3bR花環率與高濃度單獨染毒組差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 RBC-IC花環試驗結果 見圖2和表2。

圖2與表2表明,與對照組相比,染毒后雛雞RBC-IC花環率有不同程度的升高,染毒后1 d,高鉛鎘組RBC-IC花環率升高顯著(P＜0.05),其他染毒組升高不顯著(P＞0.05);染毒后3 d,低鉛組RBC-IC花環率升高不顯著(P＞0.05),高鉛鎘組升高極顯著(P＜0.01),其他組升高顯著(P＜0.05);染毒后7 d,低鉛組RBC-IC花環率升高顯著(P＜0.05),其他各染毒組升高差異均極顯著(P＜0.01);低鉛鎘組雛雞RBC-IC花環率與低濃度單獨染毒組比較差異顯著或極顯著(P＜0.05或 P＜0.01),除染毒后1 d高鉛組(P＜0.01)外,低鉛鎘組雛雞RBC-IC花環率與高濃度單獨染毒組差異不顯著(P＞0.05)。

表2 RBC-IC花環試驗結果 (%)

3 討論

紅細胞膜表面有紅細胞膜Ⅰ型補體受體(CR1),也稱紅細胞C3b受體[1],它能選擇性地將血液循環中的免疫復合物(IC)粘附到紅細胞膜上,形成C3b-IC,并將其輸送到肝脾等臟器加以清除,減少IC在周圍組織中的沉積,而紅細胞則從IC上解離再度進入血液循環,繼續執行其功能[3-5]。

已有研究證實,長期低鉛染毒可造成小鼠紅細胞免疫功能的損傷[6]。傅葵孔等報道當血鉛值在0.48μmol/L以上時,RBC-C3b受體花環率下降,RBC-IC花環率變化不大,且血鉛含量越高,影響越明顯[7]。也有報道大鼠和雞鎘染毒后,紅細胞免疫功能低下,紅細胞C3bR花環率低于對照組,紅細胞IC花環率高于對照組[8-9]。鉛鎘聯合對腎臟毒性表現為協同效應[10]。

本試驗結果表明,鉛、鎘單獨染毒可造成紅細胞免疫功能的損傷,RBC-C3bR花環率降低,RBC-IC花環率升高,與以往的研究結論一致[6-9]。鉛鎘聯合對腎臟毒性表現為協同效應[10],本試驗鉛鎘聯合染毒后RBC-C3bR花環率降低,RBC-IC花環率升高,且低濃度聯合染毒組與低濃度單獨染毒組存在差異,與高濃度單獨染毒組差異不顯著,說明鉛鎘對雛雞的紅細胞免疫功能損傷也表現協同效應。分析其機理是鉛鎘對紅細胞的毒性直接損傷了C3b受體,使C3b受體功能損傷或數量減少,使其免疫粘附功能降低,RBC-C3bR花環率降低。另外RBC-C3bR花環率也與紅細胞膜上紅細胞表面的補體受體(CR1)的活性有關,CR1呈集簇狀分布時,與補體結合位點才呈多價性,且連接更為牢固[2],鉛鎘可能使紅細胞膜上呈集簇狀分布CR1的數量減少,最終導致紅細胞C3b受體活性下降,損傷了紅細胞粘附、清除血液中循環免疫復合物(CIC)的能力,導致原發性紅細胞免疫功能低下[11]。鉛鎘誘發機體CIC含量增多,紅細胞C3b受體粘附過多的CIC,鉛鎘還可影響紅細胞膜的正常形態或有關酶的活性,使粘附在紅細胞上的IC發生離解障礙,并且鉛鎘可導致雞肝、脾的正常結構的破壞及功能的損傷[6,12-13],以上因素均使紅細胞上粘附的IC不能及時有效地清除,占據紅細胞C3b受體空位,RBC-IC花環率升高,RBC-C3bR花環率進一步下降,導致繼發性紅細胞免疫功能低下。鉛、鎘及鉛鎘聯合造成雛雞紅細胞免疫功能的損傷及鉛與鎘對雛雞紅細胞免疫功能損傷的協同效應由此可以解釋。

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