1，2，3-三氯丙烷對小鼠的亞急性和亞慢性器官損傷的研究

陶金圣 王云中 盧靜波 王宏偉

1，2，3-三氯丙烷是生產丙烯氯醇，環氧丙烷，二氯丙烷和甘油的副產品，在五種已知的 1，2，3-三氯丙烷中，1，2，3-三氯丙烷最具有商業價值。但在其生產過程中，中毒事件時有發生［1，2］。Mc Omie 等［3］報道，暴露于 1，2，3-三氯丙烷的兔子10 d后，可以出現皮膚紅斑，潰瘍和皮膚出血。在鼠的飲水中加入1～1 000 mg的1，2，3-三氯丙烷，只是在肝臟，腎臟和胸腺引起細胞學的改變，而沒有外在表現［4］。以往的研究報道1，2，3-三氯丙烷對肝腎臟器產生急性毒性反應，但對于長期作用，鮮有報道。近來的多項慢性暴露研究表明有輕微的毒性作用，但其中只有少部分建立在病理檢查的基礎上。本實驗目的是觀察經口飼1，2，3-三氯丙烷亞慢性和亞急性系統毒性反應。

1 材料與方法

1.1 主要制劑 1，2，3-三氯丙烷(青島永隆化工有限公司)應用氣象色譜法和質樸分析化學檢測，純度達99.3%。玉米油來自Sigma化學公司，1，2，3-三氯丙烷溶解在玉米油中，濃度為1 ml/kg。

1.2 實驗動物及其分組 200只Sprague-Dawley大鼠來自河北醫科大學動物實驗中心。鼠齡達70 d后，經10 d的檢疫期。經過血液細菌及病毒學檢查，未見異常，無疾病征象，納入試驗，隨機分為大鼠連續服藥10 d組(亞急性組)和90 d組(亞慢性組)，每組100只。根據報道，440 mg/kg或3 mmol/kg是急性口服致死量，有研究表明，在0.8 mmol/kg組在連續10 d后，有死亡病例出現，故選其急性致死量1/4(0.8 mmol/kg)作為亞急性高劑量組飼養量［5］。高劑量組的1/4(0.2 mmol/kg)作為相鄰低劑量組的飼養量，以此類推余組別的飼養量為相鄰量的1/4(0.05 mmol/kg)、1/16(0.01 mmol/kg)劑量。亞慢性喂養劑量根據亞急性研究結果，在 0.8 mmol·kg－1·d－1組觀察到病理改變和體重減輕，但 0.2 mmol·kg－1·d－1組未見，故選擇0.4 mmol·kg－1·d－1組作為高劑量組別，高劑量組的 1/4(0.1 mmol/kg)作為相鄰低劑量組的飼養量，余組別劑量選擇同亞慢性組。亞急性組，實驗開始前和結束后體重分別測量。亞慢性組，體重每周測量，水消耗每周修訂2次。

1.3 標本的制備和觀察 動物被處死后，肝，腎，肺，脾，心臟，腎上腺，胸腺和腦被稱重后，放入10%的甲醛溶液。消化器官(舌，食道，胃，十二指腸，空腸，回腸，盲腸，結腸和直腸)，股骨，大腿肌肉，鼻腔，坐骨神經，神經，卵巢，胰腺，甲狀旁腺，垂體，包皮或陰蒂腺，前列腺癌，唾液腺，精囊，皮膚，睪丸和附睪，甲狀腺腺，膀胱，子宮等做同樣的處理。股骨等骨骼組織在修剪和固定前作脫鈣處理。甲醛處理的組織處理后，石蠟包埋，切片，然后蘇木精/伊紅染色。炎癥，壞死及組織損害的級別用輕微，輕度，中毒和顯著四個級別表示。一般來說，高劑量組或對照組都做評估。如果病理發現組織損傷嚴重，中間劑量組別同樣作病理檢查。

2 結果

2.1 亞急性組和亞慢性組大鼠體重變化 在亞慢性和亞急性組中均無死亡。亞慢性和亞急性組中，均在給予最高喂養劑量組出現體重的下降(P ＜0.05)。見表1。

表1 亞急性組和亞慢性組大鼠體重變化g，±s

表1 亞急性組和亞慢性組大鼠體重變化g，±s

劑量(mmol·kg－1·d－1) 亞急性組 劑量(mmol·kg－1·d－1)亞慢性組雄性0.00 450 ±5 0.00 530 ±12 0.01 411 ±12 0.01 529 ±15 0.05 436 ±6 0.05 510 ±11 0.20 418 ±7 0.10 534 ±17 0.80 337 ±11 0.40 425 ±13雌性0.00 253 ±4 0.00 302 ±5 0.01 256 ±3 0.01 301 ±9 0.05 262 ±5 0.05 307 ±10 0.20 260 ±2 0.10 301 ±6 0.80 196 ±5 0.40 258±7

2.2 亞慢性組各器官重量/體重比 亞慢性組的高劑量組別中，心臟，胸腺，肺，脾的重量較對照組有明顯降低，但在體重標化后，心臟，肺和脾沒有明顯差別。胸腺在亞慢性組未見異常。肝臟和腎臟在體重標化后，在高劑量組和相鄰組有明顯的升高。性腺/體重比有輕微的增長。見表2。

表2 亞慢性組各器官重量/體重比

2.3 亞慢性組和亞急性組各器官的病理學表現 在亞慢性高劑量處理組中，4只雄性大鼠被觀察到膽管增生。一些其他器官增生和腫瘤在高劑量組個別動物也可以觀察到。其中1只雄性大鼠被觀察到患有支氣管腺癌，1只雌性患乳腺癌，1只雄性患胃鱗狀上皮增生，1只患胃乳頭狀瘤。在亞慢性組，給予0.05 mmol/kg體重組，有1只患有肝癌。在亞急性高劑量組中，觀察到1只患甲狀腺濾泡癌。在對照組中下頜淋巴結腫大病例的漿細胞增生，在亞急性和亞慢性組中，呈現劑量依賴性的增高。見表3。

表3 亞急性組和亞慢性組各器官的病理學表現 只

2.4 亞慢性組和亞急性組各器官的病理學表現 在亞急性高劑量組，在1只雌性和2只雄性病例可見肝小葉輕度壞死。低劑量喂養組見肝損害。在亞慢性組別中，0.05 mmol/kg組可見1只雌性大鼠輕度肝損害，0.4 mmol/kg組可見2只雌性大鼠肝損害。隨著劑量增加，雄性大鼠輕度到中度肝壞死發病率越來越高。總之，亞慢性組和亞急性組ALT和AST較未進食組明顯增高(P ＜0.05)。見表4。

表4 亞急性組和亞慢性組ALT、AST變化U/L，±s

表4 亞急性組和亞慢性組ALT、AST變化U/L，±s

注:與0.00 比較，*P ＜0.05

劑量(mmol·kg－1·d－1) 亞急性組 劑量(mmol·kg－1·d－1)亞慢性組ALT 0.00 16 ±2 0.00 18 ±7 0.01 32 ±8* 0.01 60 ±6*0.05 41 ±6* 0.05 65 ±8*0.20 50 ±4* 0.10 71 ±7*0.80 61 ±6* 0.40 102 ±13*AST 0.00 15 ±4 0.00 16 ±5 0.01 49 ±3* 0.01 97 ±9*0.05 51 ±5* 0.05 100 ±10*0.20 55 ±2* 0.10 101 ±6*0.80 100 ±5* 0.40 150 ±7*

3 討論

1，2，3-三氯丙烷在機體中由肝臟代謝，通過膽汁，尿液或呼吸排除體外。由于它的高脂溶性和相對較長的生物半衰期，使其通過肺部代謝的能力有限。1，2，3-三氯丙烷的終末半衰期達23 h，因此，在亞急性和亞慢性暴露病例中，導致在體內的蓄積。

早期的研究表明，腎臟和肝臟是1，2，3-三氯丙烷急性經口或吸入病例的主要侵犯器官［6］。在本實驗研究中，腎病理學和血尿素氮，肌酐檢查未見異常，但在高劑量組谷丙，谷草轉氨酶有輕度升高伴有肝病理學的輕度到中度損傷。利用1，2，3-三氯丙烷的結構相似物所做的研究表明，肝毒性效應也許和細胞色素P-450的活化與大分子的代謝有關［7－9］。

當前，越來越多的研究表明，腎臟/體重，肝臟/體重比例的變化是機體代謝對1，2，3-三氯丙烷的適應性變化。在亞急性和亞慢性高劑量組中心臟，肺，脾和睪丸的減輕以及腦/體重比的增加相對于體重的抑制是次要的，這在其他的研究中也有體現。

本實驗的重要發現是1，2，3-三氯丙烷對心臟的損傷。低分子量鹵化烴，氯仿，三氯乙烯，氟烷等對心臟的影響，在多個文獻中可見報道［10］。鹵化烴和擬交感神經藥物在致心律失常作用上有協同效應。雖然可以導致致死性的心律失常，但一旦藥物效應消退，心臟功能恢復正常，而不會遺留任何病理損害。雖然有臨床病例描述鹵化烴的所導致的死亡事件，但并沒有心臟損傷的報道。因此，1，2，3-三氯丙烷的心臟損傷使其與其他的同類化合物不同。

1，2，3-三氯丙烷對心臟毒性的機制現在并不清楚，但接觸過多的交感神經胺產生相似的心肌病也許和1，2，3-三氯丙烷有相關性。腎上腺素受體激動劑異丙腎上腺素和苯丙醇胺可以造成和1，2，3-三氯丙烷相似心肌彌漫性，炎癥性壞死［11］。組織學上，表現為相同的細胞溶解，淋巴細胞浸潤和嗜酸性細胞聚集。由于心血管短暫性缺血，腎上腺素胺造成心肌的壞死。腎上腺素胺介導的心肌壞死的嚴重程度取決于心臟腎上腺素的水平。例如，低劑量的異丙腎上腺素造成輕微的，彌漫的心肌壞死，然而高劑量造成大范圍心肌梗死。此外，腎上腺素激動劑產生的心肌壞死是在單劑量應用藥物后24 h內發生［8］。相反，造成相似的心肌損傷，需連續應用 1，2，3-三氯丙烷至少5～6 d。

在高劑量組，可以觀察到胸腺萎縮，它是一種年齡相關性疾病，并且可被疾病，創傷和應激加重。這種病變也許是由于初始的化學物暴露后應激所致，而不是由于免疫作用引起，因為在亞慢性組，長期的暴露后，并沒有觀察到胸腺的萎縮。

乳腺腺癌，肝細胞腺瘤，支氣管肺泡腺瘤，胃鱗狀細胞癌，乳頭狀瘤和增生均在處理組觀察到，到對照對沒有相似病例。已有研究表明，長期的暴露于1，2，3-三氯丙烷，腫瘤的發生率明顯增高。

總之，反復接觸1，2，3-三氯丙烷，可造成彌漫性心肌變性壞死，以及肝功能受損。代謝活化，藥物蓄積，腎上腺素能調節，都是1，2，3-三氯丙烷發揮毒性作用中發揮重要作用。在亞慢性組中，多種腫瘤的發生和多中體外研究結果相同。同類物質以及代謝變化的研究可能使我們進一步了解氯丙烷的作用。

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