針刺對砷中毒小鼠肝腎抗氧化能力影響研究

馬微，林艷，馮中賢

（1.張家口學(xué)院護(hù)理學(xué)院，河北 張家口 075000；2.河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院 中醫(yī)科，河北 張家口 075000）

砷廣泛分布于土壤、巖石和水環(huán)境中，是自然界存在的一種有毒類類金屬元素，同時(shí)也是一種嚴(yán)重影響人類健康的環(huán)境毒物及已知的人類致癌物[1]，具有致畸、致癌、致突變等作用[2-3]，目前，砷及其化合物污染已經(jīng)成為一種重要的環(huán)境危險(xiǎn)因素，許多國家及地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)砷及其化合物污染的報(bào)道，如印度、中國、美國、墨西哥等國家[4-8]。研究發(fā)現(xiàn)，砷中毒的主要機(jī)制是由于砷及其化合物導(dǎo)致機(jī)體生物大分子氧化損傷所致[9]。針灸實(shí)驗(yàn)研究是將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)針灸學(xué)相結(jié)合，用以指導(dǎo)臨床實(shí)踐的一種實(shí)現(xiàn)方式[10]。研究發(fā)現(xiàn)[11]，針刺通過抑制腎組織細(xì)胞凋亡對腎組織功能損傷具有一定的保護(hù)作用，但針刺對腎臟具體保護(hù)作用的分子機(jī)制并未完全清楚，可能還存在其他尚未明確的分子機(jī)制。本研究復(fù)制砷中毒模型，通過觀察模型小鼠肝腎組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性等相關(guān)變化指標(biāo)，探討針刺對砷中毒的影響作用，為進(jìn)一步研究針刺對砷中毒的分子機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物、試劑及儀器

健康昆明種ICR雄性小鼠60只，體重（20±2）g，購自中國食品藥品鑒定所。分析純亞砷酸鈉（NaAsO2）購自北京化學(xué)試劑廠，ELISA試劑盒、550型酶標(biāo)儀、G6805-1A型低頻電子脈沖治療儀購自上海華誼醫(yī)用儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)分組與標(biāo)本采集

隨機(jī)將小鼠分為正常組（15只）、模型組（15只）、針刺組（15只）及姜黃素組（15只）。正常組給予蒸餾水及飼料，模型組給予高砷水及飼料，均不做其他任何處理；針刺組給予高砷水及飼料，麻醉后采用G6805-1A型低頻電子脈沖治療儀對足三里、內(nèi)庭及天樞穴（刺入4、2、4 mm）[12]進(jìn)行治療（15 min/次，1次/d）；姜黃素組給予高砷水及飼料，同時(shí)給予姜黃素進(jìn)行干預(yù)（200 mg/kg），每天灌胃1次。治療30 d后采用斷頭法處死小鼠，快速收集肝腎標(biāo)本，同時(shí)制成勻漿冷凍備用。

1.3 檢測指標(biāo)

檢測各組小鼠的體重、肝腎組織臟器系數(shù)，嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說明書測定肝腎組織中GSH、MDA的含量和SOD、GSH-PX的活性，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用單因素方差分析，組間兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 各組小鼠體重和肝腎組織臟器系數(shù) （n =15，±s）

表1 各組小鼠體重和肝腎組織臟器系數(shù) （n =15，±s）

注 ：1）與正常組比較，P ＜0.05；2）與模型組比較，P ＜0.05；3）與正常組比較，P ＞0.05

組別 體重/g 肝臟器系數(shù)/（g/kg） 腎臟器系數(shù)/（g/kg）正常組 32.47±2.07 54.66±7.59 17.43±1.78模型組 33.25±1.65 64.27±7.381） 22.86±3.411）針刺組 30.03±3.58 53.09±4.342）3） 15.89±1.522）3）姜黃素組 31.21±2.95 54.11±3.672）3） 16.21±1.682）3）

2 結(jié)果

2.1 小鼠體重與臟器系數(shù)比較

經(jīng)單因素方差分析，各組小鼠間體重僅有微小變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=1.411，P=0.296），肝腎組織的臟器系數(shù)有一定差異，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=9.541和10.571，P=0.006和0.003），針刺組及姜黃素組的肝腎組織的臟器系數(shù)低于模型組（t=9.485、10.180、9.128和9.561，P=0.007、0.005、0.011和0.006），稍低于正常組，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；正常組肝腎組織的臟器系數(shù)低于模型組（t=9.551和8.231，P=0.006和0.014），表明針刺對小鼠體重及臟器系數(shù)影響不明顯。見表1。

2.2 各組小鼠肝組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較

經(jīng)單因素方差分析，各組小鼠肝組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=6.473、17.571、17.521和7.418，P=0.026、0.001、0.001和0.021）；針刺組和姜黃素組肝組織中MDA、GSH含量和SOD、GSH-PX的活性與正常組間比較，僅有微小變化（t=2.421、1.989、2.015、2.127、2.217、1.994、2.021 和 2.129，P=0.151、0.247、0.239、0.231、0.229、0.246、0.238和0.231）；正常組與模型組比較，肝組織中MDA含量降低（t=6.481，P=0.024），GSH 含量增高（t=17.558，P=0.001），SOD、GSH-PX的活性升高（t=7.529和17.533，P=0.020和0.001）；針刺組及姜黃素組與模型組比較，肝組織中MDA含量降低（t=6.491和6.387，P=0.025和0.027），GSH含量增高（t=17.561和17.547，均P=0.001），SOD、GSH-PX的活性升高（t=17.537、7.499、7.527和17.499，P=0.001、0.020、0.020和0.001）；針刺組肝組織中MDA、GSH含量和SOD、GSH-PX的活性與姜黃素組間僅有微小變化（t=2.423、1.991、2.017和 2.130，P=0.150、0.246、0.239 及 0.230）。見表 2。

表2 各組小鼠肝組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較 （n =15，±s）

表2 各組小鼠肝組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較 （n =15，±s）

注 ：1）與正常組比較，P ＜0.05；2）與模型組比較，P ＜0.05；3）與針刺組比較，P ＞0.05

組別 MDA/（nmol/mg·prot） GSH/（mg/g·prot） SOD/（u/mg·prot） GSH-PX/（u/g·prot）正常組 11.87±1.46 15.27±2.10 164.12±14.15 162.03±17.88模型組 15.01±1.361） 13.57±1.601） 145.41±16.871） 143.96±13.151）針刺組 13.09±1.042） 15.01±1.262） 158.03±13.882） 155.71±9.892）姜黃素組 13.25±0.952）3） 14.97±2.042）3） 157.91±11.562）3） 154.88±10.122）3）

2.3 各組小鼠腎組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較

經(jīng)單因素方差分析，各組小鼠腎組織中MDA、GSH的含量和SOD、GSH-PX的活性比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=6.469、17.569、17.519及7.421，P=0.026、0.001、0.001和0.021）；針刺組和姜黃素組腎組織中MDA、GSH含量和SOD、GSH-PX的活性與正常組間僅有微小變化（t=2.419、1.990、2.017、2.127、2.219、1.996、2.024 和 2.131，P=0.151、0.247、0.241、0.231、0.229、0.246、0.238和0.231）；正常組與模型組比較，腎組織中MDA含量降低（t=6.488，P=0.024），GSH含量增高（t=17.561，P=0.001），SOD、GSH-PX的活性升高（t=7.527和17.537，P=0.020和0.001）；針刺組及姜黃素組與模型組比較，腎組織中MDA含量降低（t=6.496和 6.389，P=0.025和 0.027），GSH含量增高（t=17.563和17.549，均P=0.001），SOD、GSH-PX的活性升高（t=17.535、7.451、7.528 和 17.495，P=0.001、0.020、0.020和0.001）；針刺組腎組織中MDA、GSH含量及SOD、GSH-PX的活性與姜黃素組間僅有微小變化（t=2.425、1.993、2.013 和 2.129，P=0.150、0.246、0.239和0.230）。見表3。

表3 各組小鼠腎組織中MDA、GSH的含量與SOD、GSH-PX的活性比較 （n =15，±s）

表3 各組小鼠腎組織中MDA、GSH的含量與SOD、GSH-PX的活性比較 （n =15，±s）

注 ：1）與正常組比較，P ＜0.05；2）與模型組比較，P ＜0.05；3）與針刺組比較，P ＞0.05

組別 MDA/（nmol/mg·prot） GSH/（mg/g·prot） SOD/（u/mg·prot） GSH-PX/（u/g·prot）正常組 8.75±1.23 16.85±1.56 128.23±5.41 146.17±9.54模型組 16.11±1.051） 11.13±1.381） 103.56±4.181） 115.87±8.781）針刺組 9.16±1.132） 15.01±1.082） 125.78±4.252） 142.95±8.852）姜黃素組 9.78±0.982）3） 14.89±1.452）3） 123.69±6.122）3） 141.47±9.372）3）

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)，長期處于低劑量砷污染環(huán)境中機(jī)體的肝腎組織中可能出現(xiàn)不同程度的病理變化[13]。研究證實(shí)，機(jī)體組織中SOD、GSH-PX在機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)發(fā)揮非常重要的作用[14]。同時(shí)研究證實(shí)氟、砷及其化合物通過對機(jī)體的氧化及抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生影響從而對機(jī)體引起一定的損傷作用[15-16]。砷中毒的機(jī)制可能是通過升高體內(nèi)MDA含量及抑制體內(nèi)SOD、GSH-PX的活性，造成機(jī)體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)平衡失調(diào)進(jìn)而對機(jī)體造成一定的損傷作用[17-18]。砷及其化合物可使小鼠腎臟中 SOD及GSH-PX活性降低，MDA水平的增高，同時(shí)隨著劑量的增加作用逐漸增強(qiáng)[19-20]。目前研究發(fā)現(xiàn)，砷及其化合物可通過擾亂機(jī)體內(nèi)氧化/抗氧化平衡及引發(fā)氧化應(yīng)激，進(jìn)而造成機(jī)體內(nèi)多種細(xì)胞和分子通路的變化，包括信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、抗氧化物酶活性的改變、以及機(jī)體自身抗氧化防御系統(tǒng)功能的降低等[21]。本研究采用針刺法對砷中毒進(jìn)行干預(yù)治療，研究針刺法對砷中毒所致肝腎組織損傷保護(hù)作用的分子機(jī)制。本研究發(fā)現(xiàn)，針刺組肝腎組織中MDA、GSH含量和SOD、GSH-PX的活性與姜黃素組間僅有微小變化；正常組與模型組比較，肝腎組織中MDA含量降低，GSH含量增高、SOD、GSH-PX的活性升高；針刺組肝腎組織中MDA含量低于模型組，GSH含量、GSH-PX及SOD的活性高于模型組。說明針刺對砷中毒所致肝腎組織損傷具有一定的保護(hù)作用。

本研究發(fā)現(xiàn)，砷中毒對小鼠的肝腎組織具有一定損傷作用，其損傷機(jī)制可能與肝腎組織細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶受抑制有關(guān)。本研究采用針刺法對砷中毒小鼠進(jìn)行干預(yù)治療，發(fā)現(xiàn)針刺通過改變砷中毒小鼠肝腎組織中抗氧化指標(biāo)（MDA、GSH、SOD、GSH-PX）含量或活性，對肝腎組織損傷具有一定的保護(hù)作用，保護(hù)作用的相關(guān)分子機(jī)制還需進(jìn)一步深入研究，為砷中毒治療提供了新的研究思路。

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