甲醛吸入對小鼠肺組織表面活性蛋白A 含量及氧化損傷的影響*

西安醫學院公共衛生系(西安 710021)

張娟妮 趙立群△ 曹 瑩 陳麗敏

甲醛吸入對小鼠肺組織表面活性蛋白A 含量及氧化損傷的影響*

西安醫學院公共衛生系(西安 710021)

張娟妮 趙立群△曹 瑩 陳麗敏

目的:探討慢性甲醛吸入對小鼠肺組織表面活性蛋白A (SP-A)的影響。方法:健康小鼠48只隨機分為四組: 陰性對照組、甲醛吸入組中按甲醛染毒劑量分為的低劑量組(2.0 mg/m3)、中劑量組(5 mg/m3)及高劑量組(10 mg/m3),每組小鼠12只。染毒結束后測定小鼠體重、肺重并計算肺系數，測定肺表面活性蛋白A(SP-A)含量以及肺臟超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。結果：小鼠肺系數含量隨染毒劑量的增加而升高(P<0.05)；小鼠肺組織SPA蛋白含量隨著甲醛染毒劑量的增加而降低(P<0.05)；高劑量染毒組小鼠中、高劑量染毒組小鼠肺臟MDA含量顯著高于對照組(P<0.05)；所有染毒組組織SOD活力均低于對照組(P<0.05)。結論：慢性甲醛吸入可以影響小鼠肺組織內脂質過氧化反應, 損傷自由基和活性氧的清除系統，引起小鼠肺組織發生氧化性損傷。

有研究表明甲醛吸入可導致各組織器官氧化損傷，特別是對呼吸道的靶作用，短期高濃度的甲醛吸入可導致肺水腫、肺炎等損害,甚至發生死亡[1]。長期接觸甲醛可以對人體造成致癌、致敏及致突變等毒性作用,但對于慢性甲醛致肺損傷的機制及干預很少有報道，因此，本實驗通過甲醛染毒觀察小鼠肺功能的氧化損傷，通過觀察吸入甲醛后小鼠肺系數、肺表面活性蛋白A(S-PA)含量的變化、測定肺臟丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性，對甲醛導致的肺損傷進行了探討，為進一步進行干預提供依據。

材料和方法

1 實驗分組及材料 選擇健康昆明小鼠5 周齡48只，雌雄各半分籠飼養，體重18～25 g，由西安交通大學醫學院實驗動物中心提供，隨機分成對照組和三個劑量組,染毒劑量分別為甲醛低劑量組(2.0 mg/m3)、中劑量組(5 mg/m3)、高劑量組(10 mg/m3)；SOD、MDA、兔抗SP-A測定試劑盒由南京建成生物研究所提供；25L靜式吸入染毒瓶8個(西安交通大學醫學院提供)。

2 染毒方法 用25 L靜式染毒裝置每天染毒4h,連續10周。對照組也在同等條件下的玻璃染毒柜內放置但不染毒。動物染毒期間禁食禁水，其他時間自由攝食、飲水。

3 檢測方法 動物染毒期滿后24 h處死動物,取小鼠肺稱重, 在右下葉相同部位取材分別用的10%中性甲醛溶液和3%戊二醛溶液固定，其余肺組織在冷生理鹽水中漂洗,濾紙拭干,再切取相應部位肺組織1.0cm×0.5cm稱重,加入肺組織重量9倍的生理鹽水,置入勻漿器中在冰水中勻漿5min,再3 000r/min離心10min。SP-A采用酶聯免疫法檢測；肺系數的計算為肺重/體重×100%；SOD活性、MDA含量按試劑盒產品說明書中的方法進行測定。

結 果

1 小鼠肺系數的變化 見表1?？梢娂兹┞晕牒?中、高劑量組肺系數明顯上升,與正常對照組比較有統計學意義(P<0.05)，低劑量組與對照組相比無統計學意義(P>0.05)。經方差分析小鼠肺系數含量隨染毒劑量的增加而升高(P<0.05)。

表1 不同劑量組小鼠肺系數的比較

注：與對照組比較，*P<0.05，#P<0.01

2 小鼠肺SP-A含量的變化 見表2。

表2 不同劑量組小鼠肺SP-A含量的比較

注：與對照組比較，*P<0.05

由表2可見，小鼠肺組織SPA含量隨著甲醛染毒劑量的增加而降低(P<0.05)，各劑量組與對照組相比差異有統計學意義(P<0.05),尤其高劑量組降低顯著(P<0.05)。

3 小鼠肺組織中SOD及MDA含量 見表3。

經方差分析，不同甲醛劑量組肺組織SOD活性比較差異有統計學意義(P<0.05)。所有染毒組肺臟SOD活力均低于對照組(P<0.01); 不同劑量組肺組織MDA含量比較差異也有統計學意義(P<0.05)，中、高劑量染毒組肺臟MDA含量顯著升高,與對照組比較差異有顯著統計學意義 (P<0.01) 。

表3 小鼠肺臟SOD活性及MDA含量比較

注：與對照組比較，*P<0.05,#P<0.01

討 論

肺系數是反映肺組織損傷的指標之一，中、高劑量組肺系數明顯升高，說明甲醛可引起肺組織發生炎癥反應和肺水腫，同其他學者的研究一致[2-3]。SP-A參與肺泡表面活性膜的形成和代謝、參與抗氧化反應，可降低表面張力維持肺泡正常功能。當肺組織受到損傷時SP-A含量也會受到影響，本研究結果肺組織SP-A含量隨甲醛染毒劑量的增加而減少，這可能和肺泡表面張力增高及炎性反應有關，有研究表明在急性肺損傷、哮喘、慢性阻塞性肺疾患中肺組織SP-A含量均有下降[4-5]，可能甲醛暴露是慢性阻塞性肺疾病及哮喘的原因之一。

研究已證明甲醛本身具有強的氧化性，除了可以引起多器官的氧化損傷，對肺部的損傷更為明顯[2-3]，一定濃度的甲醛吸入可以影響小鼠肺組織脂質過氧化反應,損傷自由基和活性氧的清除系統。其中判斷氧化損傷程度的重要的生物學指標是SOD，本研究所有染毒組肺臟SOD活力均低于對照組，而SOD含量減少時,會引起自由基的大量堆積,破壞了肺組織中氧化抗氧化平衡系統，從而導致肺組織脂質過氧化，引起肺功能損害。MDA是脂質過氧化的重要降解產物,可反映過氧化的程度。本研究中、高劑量染毒組肺臟MDA含量顯著升高，也有可能甲醛通過脂質過氧化而引起肺組織細胞膜的破壞,使肺組織發生嚴重損傷。

總之，甲醛可以通過對小鼠肺組織SP-A、SOD及MDA的影響而造成氧化損傷及肺功能的影響。近年來,隨著環境污染的加劇，城市居民已進入室內污染的另一時期，特別是甲醛的污染不容忽視，甲醛來源較廣，除了裝修和家具材料，工業廢氣、汽車尾氣、 烹調油煙、香煙、一些木材等不完全燃燒后也會散發甲醛。相對于外界環境或工作場所,人在居室內的活動時間更長,因此今后應加強居室甲醛的監測，進一步研究慢性甲醛和肺部疾患如哮喘、慢性阻塞性肺疾病等的病因學關系，判斷甲醛暴露多久可以出現肺功能損傷以及以上指標隨不同暴露時間的動態變化，從而能夠提出針對甲醛暴露的可行性防治方法。

[1] 梁瑞峰，原福勝，白劍英，等.甲醛對小鼠的免疫毒性及氧化損傷的研究 [J]. 環境與健康雜志, 2007, 24 (6): 396-398.

[2] 楊玉花, 襲著革,晁福寰,等.氣態甲醛對大鼠肺組織影響的病理學觀察[J]. 生態毒理學報, 2007,2(3):310-314.

[3] 金美花，蘇立明，池永學,等.甲醛暴露對哮喘大鼠氣道反應性及肺組織病理學改變影響[J]. 中國職業醫學，2011，38(4):306-308.

[4] 徐旭東，汪國香，陳 達，等.丹參多酚酸鹽對胸腔鏡術中單肺通氣相關肺損傷的保護作用[J]. 中國內鏡雜志，2014,20(2):129-132.

[5] Chen XY, Wang SM, Li N,etal. Creation of lung-targeted dex-amethasone immunoliposome and its therapeutic effect on bleomycin-induced lung injury in rats [J]. PLoS One, 2013, 8(3):58275.

(收稿：2015-08-20)

*西安醫學院校級課題(505)

甲醛/毒性 肺炎，吸入性/病理生理學 @表面活性蛋白A 超氧化物歧化酶/分析 丙二醛/分析 小鼠

R362

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.11.006

△西安市第四醫院