氯化鈉的大鼠亞慢性毒性觀察

李光先, 劉香梅, 劉冬虹, 劉 穎, 孫 俠, 陳漢金, 郭新東, 黃宇鋒

(廣州質量監督檢測研究院, 廣州 511447)

氯化鈉的大鼠亞慢性毒性觀察

李光先, 劉香梅, 劉冬虹, 劉 穎, 孫 俠, 陳漢金, 郭新東, 黃宇鋒

(廣州質量監督檢測研究院, 廣州 511447)

目的 探索氯化鈉的大鼠亞慢性經口毒性。方法 將80只SPF級SD大鼠按體質量隨機分為對照組，氯化鈉低劑量組、中劑量組和高劑量組，每組20只，雌雄各半。低、中、高劑量組染毒劑量分別為100 mg/kg、500 mg/kg、1 000 mg/kg，采取灌胃方式染毒，連續染毒90 d，對照組給予純水。試驗期間觀察大鼠臨床表現，記錄大鼠體質量和攝食量，染毒結束后將大鼠麻醉，經腹主動脈采血分別用于檢測血液生化、血常規和電解質。解剖主要臟器稱量臟器重量計算臟器系數并進行組織病理學檢查。結果 試驗結束后各組大鼠的體質量、血常規指標、食物利用率和臟器系數均無明顯變化(P>0.05); 血生化結果顯示，對照組與低劑量組各項生化指標均無明顯變化(P>0.05)，中、高劑量組大鼠血清丙氨酸轉氨酶(ALT)和天冬氨酸轉氨酶(AST)水平低于對照組(P<0.05)，總膽紅素(TBIL)和鈣含量升高(P<0.05)。組織病理學結果顯示，中、高劑量組大鼠出現肝臟局灶性炎細胞侵潤、海綿狀變性和淤血，雄性大鼠出現腎小管鈣化、胸腺及淋巴結出血，對照組和低劑量組大鼠未見明顯病理損傷。結論 氯化鈉亞慢性經口染毒可能引起雄性大鼠的血液循環障礙和腎臟鈣鹽沉積。

氯化鈉; 大鼠; 亞慢性毒性

氯化鈉作為各種鹽的主要成分，被廣泛用于食品工業，保健食品、化妝品行業、醫療衛生行業和玻璃、染料、冶金等工業中。氯化鈉在日常生活中有重大的意義，在食品和保健食品中主要為調味劑和防腐劑，化妝品中主要是在高溫熱源中與氯化鉀和氯化鋇等配成鹽浴，醫療衛生行業中主要是利用其生理作用[1-3]。有研究顯示，鹽水灌胃可引起胃黏膜細胞的損害，長期過咸刺激可損傷胃黏膜導致黏膜萎縮，長期高鹽溶液灌胃會加劇小鼠結腸炎，而高鹽則是損害利尿、腎臟和全身血管反應性以及高血壓的誘因[4,5]。因此其安全性極為重要。目前有關氯化鈉的研究甚多，其急性毒性和短期毒性資料較為明確，但是亞慢性毒性和長期毒性資料較少，且說法不一。因此，本研究通過亞慢經口性毒性試驗對氯化鈉的亞慢性經口毒性進行探討，完善其毒理學相關資料。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級SD大鼠80只, 6～8周齡, 雌雄各半, 購自廣東省醫學實驗動物中心[SCXK(粵2013-0002)。飼養于廣州質量監督檢測研究院毒理實驗室[SYXK (粵)2014-0137]。動物實驗經廣州質量監督檢測研究院動物福利和倫理委員會批準。

1.2 主要儀器與試劑

QUINTIX5102-1CN電子天平，德國賽多利斯公司; XT-2000i型全自動五分類細胞分析儀，日本Sysmex公司; SA-6000型電解質分析儀，上海科華生物工程股份有限公司; 7020型日立動生化分析儀，日本Hitachi 公司。氯化鈉(批號18012288H)，湖南省輕工鹽業集團有限責任公司。

1.3 試驗方法[6]

將80只大鼠按體質量隨機分為對照、低、中、高劑量4個組，每組20只，雌雄各半。低、中、高劑量組染毒劑量為100 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的氯化鈉溶液，按10 mL/kg連續灌胃90 d，對照組采用同樣方法給予純水。低劑量為略高于日常使用的生理鹽水的劑量，中劑量為我國推薦標準中人食用氯化鈉量折合為大鼠的劑量，高劑量為中劑量的2倍。試驗期間每日觀察大鼠的臨床表現，每周稱量體質量和飼料消耗，并計算飼料利用率。試驗中期(45 d)經眼眶靜脈采血檢測血常規和血生化。末期(90 d結束)麻醉后經腹主動脈采集血液測定血常規，血液生化和電解質指標。對大鼠施行安死術后，分離腦、心、肝、脾、腎、腎上腺、胃、腸、胸腺、淋巴結、附睪、卵巢、睪丸或子宮等臟器，稱量臟器濕重計算臟器系數。將臟器置于體積分數10%甲醛溶液中固定，做組織病理學檢查。

1.4 檢測指標

血常規指標包括白細胞計數(WBC)、紅細胞計數(RBC)、血紅蛋白(Hb)、紅細胞比容(HCT)、血小板數(PLT)、中性粒細胞(GR%)、淋巴細胞(LY%)、單核細胞(MO%)、嗜酸性細胞(EO%); 血液生化指標包括丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、血液肌酐(CRE)、總膽紅素(TBIL)、血糖(GLU)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(GHO); 血清電解質指標包括K+、Na+、Cl-、Ca、P。

1.5 統計分析

2 結果

2.1 一般臨床表現及體質量、臟器系數變化

對照組和各染毒組所有大鼠在整個試驗過程中未見明顯中毒癥狀，試驗期內無大鼠死亡。整個試驗期間，各染毒組大鼠體質量、飼料消耗較對照組無差異(P>0.05), 各組試驗末體質量雌性分別為329.4±36.9 g、339.2±33.5 g、325.9±32.5 g和326.9±28.9 g; 雄性分別為615.0±44.0 g、611.8 ±47.0 g、588.8±53.2 g和627.1±42.7 g。飼料消耗雌性分別為1813.4±113.5 g、1842.0±102.8 g、1796.0±34.8 g和1848.0±55.2 g；雄性分別為2771.8±150.1 g、274709±106.5 g、2649.8± 234.1 g和2833.5±162.5 g。染毒結束后大鼠的腦、心臟、肝臟、脾臟、腎臟、睪丸/子宮的臟器系數較對照組無明顯差異(P>0.05), 如腦系數雌性分別為0.60±0.09、0.61±0.07、0.63±0.03和0.60±0.06；雄性分別為0.36±0.03、0.36± 0.02、0.37±0.04和0.34±0.02。腎系數雌性分別為0.60±0.04、0.60±0.04、0.61±0.06和0.63±0.05; 雄性分別為0.58±0.05、0.56±0.05、0.57±0.04和0.61±0.06。

2.2 血液學變化

試驗中期, 各染毒組大鼠血液學指標較對照組差異無統計學意義(P>0.05)。染毒結束后, 中劑量組雄性大鼠血液中WBC較低劑量組升高(P<0.05), 低劑量組雌性大鼠血液中Hb含量高于對照組(P<0.05);其余指標差異無統計學意義(P>0.05)(表1)。

表1 氯化鈉對大鼠血液學指標的影響

2.3 血液生化變化

試驗中期各染毒組大鼠血生化指標較對照組無差異(P>0.05)。染毒結束后，各染毒組雌雄大鼠血清中ALT和AST均低于對照組，且中、高劑量組較低劑量組減少(P<0.05); 低劑量組雄性大鼠血清中ALP含量高于其余三個組(P<0.05); 雌性中，高劑量組和雄性高劑量組大鼠血清中GLU含量均高于對照組(P<0.05); 低劑量組雌性大鼠血清中BUN含量高于對照組(P<0.05); 中、高劑量組大鼠血清TBIL高于對照組和低劑量組(P<0.05); 其余指標差異不明顯(P>0.05)(表2)。

2.4 血清電解質變化

試驗末期, 中、高劑量組雄大鼠血清中總鈣含量均高于對照組(P<0.05), 其余指標無差異(P>0.05) (表3)。

2.5 病理組織學檢查

染毒結束后，對照組和染毒組大鼠的肝臟、腎臟、胸腺和淋巴結均有出現不同程度的病理改變。且中、高劑量組大鼠的肝臟局灶炎細胞浸潤、海綿狀變性和淤血大鼠數明顯增加，且雄性大鼠腎小管鈣化、胸腺及淋巴結出血發生率顯著升高(P<0.05)(表4、圖1、圖2)。

3 討論

本文結果表明, 不同劑量的氯化鈉染毒90 d后對大鼠的的體質量、食物利用率、臟器濕重和臟器系數均無影響; 染毒結束時中、高劑量組部分血象指標與對照組相比, 差異有統計學意義, 但并未表現出劑量-反應關系, 且AST、ALT、和CRE含量降低不存在生物學意義, 血清中ALP、BUN和GLU變化在SD大鼠正常范圍內[7-10]。血象生化檢測上,與對照組比較, 中劑量組雄性大鼠WBC升高和低劑量組雌性大鼠Hb含量增加, 但變化均在SD大鼠正常范圍內[11]。中、高劑量組大鼠血清TBIL高于對照組和低劑量組。膽紅素是肝功能敏感性指標, 當肝細胞發生病變，膽紅素不能正常地轉化成膽汁以及因肝細胞腫脹使肝內的膽管受壓，排泄膽汁受阻使血中的膽紅素升高, 以此TBIL升高提示有肝功能的異常或肝膽病變[12,13]。同時組織病理學檢查顯示,中、高劑量組大鼠的肝臟局灶炎細胞浸潤、海綿狀變性和淤血大鼠數明顯增加，肝臟病變率分別為65%和70%。

表2 氯化鈉對大鼠血清生化指標的影響

表3 氯化鈉對大鼠血清電解質的影響 mmol/L

表4 氯化鈉灌胃90 d后大鼠的臟器病理改變分布

圖1 氯化鈉灌胃90 d后大鼠肝臟的病理損傷 (HE×50)

圖2 氯化鈉灌胃90 d后大鼠腎臟、胸腺和淋巴結的病理損傷 (HE×50)

電解質檢測結果表明，中、高劑量組雄性大鼠血清總鈣含量高于對照組和低劑量組。鈣攝入增多、血鈣生成增多和腎功能不全均可導致血鈣含量升高，其中腎功能不全導致尿鈣排出減少而引起血鈣升高，最終導致高血鈣癥[14]。組織病理學檢查顯示，中、高劑量組雄性大鼠腎小管鈣化發生率顯著增加，腎臟病變率分別為40%和60%。高鈣血癥可造成腎組織和功能損，當血鈣恢復正常后腎臟病變和功能障礙仍繼續存在，但是腎臟X線片上可顯示鈣質在腎臟內廣泛沉積成為腎鈣化癥。腎鈣化癥的原因，一般認為長期高鈣血癥，使鈣在腎內廣泛沉積[15,16]。本文結果表明，大鼠血鈣升高，同時出現腎小管鈣化病變。因此當大鼠長期使用劑量大于500 mg/kg體質量的氯化鈉時可能引起腎臟鈣鹽沉積而導致腎鈣化。

組織病理學檢查顯示，中、高劑量組雄性大鼠胸腺及淋巴結出血發生率顯著升高，中劑量組胸腺出血率為30%，淋巴結出血率為40%; 高劑量組胸腺出血率為50%，淋巴結出血率為30%。胸腺是造血器官，臨床研究表明正常胸腺內發生特發性胸腺出血的病因學至今不明，這可能涉及特發性胸腺出血的原發性病因學[17,18]。淋巴結是重要的免疫器官，其出血常見于炎癥并伴隨淋巴結腫大[19]。

綜上, 氯化鈉亞慢性經口劑量高于500 mg/kg體質量時可能引起雄性大鼠的胸腺以及淋巴結血液循環障礙和腎臟鈣鹽沉積。其相關機制有待進一步研究。

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The Sub-chronic Toxicity of Sodium Chloride in Rats

LI Guang-xian, LIU Xiang-mei, LIU Dong-hong, LIU Yin, SUN Xia, CHEN Han-jin, GUO Xin-dong, HUANG Yu-feng
(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangzhou 511447, China)

ObjectiveTo explore the sub-chronic toxicity of sodium chloride on rat by oral gavage .MethodsEighty SPF SD rats were randomly divided into control, low-dose, middle-dose and highdose groups with half male and half female. The treatment groups were exposed to sodium chloride (low-dose group with 100 mg/kg, middle-dose with 500 mg/kg and high-dose group with 1 000 mg/kg) and the control group were exposed with pure water by oral gavage for continuous 90 days. Clinical observations, daily diet consumption and body weight of rats in each group were recorded during exposure. After exposure completed, the rats were anesthetized and blood samples were collected from abdominal aorta to test the routine blood indexes, serum biochemistry and plasma electrolytes. The main organs were dissected and weighed to calculate the organ coefficients. Histopathology changes of main organs were observed by microscopy .ResultsThere were no difference in body weight, blood routine index, daily ration and organ coefficients between all groups (P>0.05). Serum biochemistry examination showed that, compared with the control group, the ALT and AST were decreased (P<0.05) while the TBIL and calcium content were increased (P<0.05) in middle-dose and high-dose groups. In the pathological examination of rats, pathological changes of spongy degeneration, congestion, necrosis and infiltration of liver were found in some rats in middle-dose and high-dose groups. And some male rats in middle-dose and high-dose groups also found renal?tubular calcification, thymic hemorrhage and bleeding tendency of lymph nodes. No changes of biological significance were found in the serum biochemistry examination in the control and low-dose group. No pathological lesion can been seen in the control and low-dose group .ConclusionThe sub-chronic toxicity of sodium chloride by oral administration can cause blood circulatory disorder and renal deposition of calcium salt in male rat.

Sodium chloride; Rats; Sub-chronic toxicity

Q95-33

A

1674-5817(2017)03-0214-06

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.03.008

2017-02-20

李光先(1987-), 女, 碩士, 技術員。從事環境與職業毒理學方面研究。E-mail:1033193315@qq.com

黃宇鋒, 碩士, 高級工程師。E-mail: 78649403@qq.com