寧俊康曹 乾 * 楊 梅任雪丹王民生
(1. 東 南大學公共衛生學院,江蘇 南京210009;2. 蘇州市吳江區疾病預防控制中心,江蘇 蘇州 215200;3. 江 蘇省疾病預防控制中心,江蘇 南京 210009)
鄰苯二甲酸酯(diethylhexyl phthalate,DEHP)作為塑料行業廣泛應用的一種增塑劑,由于其具有難降解性、使用量大等特點,故其廣泛存在于環境中[1],人群可通過攝入、吸入、皮膚暴露接觸到DEHP[2]。過往的研究已證實DEHP對實驗動物肝臟的影響[3-5]。國內外學者試圖尋找能有效拮抗DEHP肝臟毒性的方法,但是效果一直不夠理想。如何有效預防和解決DEHP亞慢性暴露對肝臟的損傷依然是一個棘手的問題。
硒是一種重要的人體必需微量元素,研究發現其對于保護生殖系統[6]、 抗氧化[7]和 免疫調節[8]等方面有較好的作用。為了探究硒在DEHP慢性暴露中對肝臟組織是否發揮了保護作用,本研究使用DEHP對雄性大鼠進行亞慢性染毒,并給予微量元素硒干預;評估硒在DEHP亞慢性暴露下對大鼠肝臟的保護作用。
ADVIA2120i型全自動五分類血細胞分析儀,購自德國Siemens公司;鄰苯二甲酸酯,純度≥99.5%,購自Sigma公司;1.5 mL EP管,購自美國Corning公司;酵母硒,有機硒含量≥99%,購自江蘇省協同醫藥生物工程有限責任公司。
1.2.1 動物與飼養 實驗動物購自北京維通利華實驗動物技術有限公司,動物生產許可證號SCXK(京)2012-0001,質量合格證號11400700158173。SPF級成年雄性SD大鼠77只,體質量為90~110 g,飼養于屏障動物實驗室,實驗動物環境使用許可證號SYXK(蘇)2017-0031。動物實驗室溫度控制在20~26 ℃,濕度為40%~70%,單籠飼養。
1.2.2 動物分組和處理 適應性飼養3 d后,將受試大鼠按體質量隨機分為7組,每組11只。即對照組(飼喂基礎飼料),3個DEHP染毒組(染毒劑量分別為300、600和900 mg/kg),3個硒干預組(在相應劑量的染毒飼料中加入1 mg/kg酵母硒)。準備顆粒飼料,各劑量組按相應比例將DEHP均勻拌入飼料中,將飼料以平均每日動物體質量10%的攝食量按組別給予大鼠,連續飼喂染毒8周。染毒期間,大鼠可自由飲水、攝食。
1.2.3 肝功能相關生化指標的測定方法 觀察記錄大鼠在染毒期間的體質量、攝食,并計算總食物利用率(總食物利用率=總增重/總攝食量×100%)。染毒期末,大鼠空腹16 h后,稱量并記錄最后一次空腹體質量。用3.5 mL的生化血清管取大鼠全血3.5 mL,應用AU640全自動生化分析儀檢測谷丙轉氨酶(alanine aminotransferase, ALT)、 谷 草 轉 氨 酶 (aspartate aminotransferase,AST)、總蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)等5個生化指標。采血后處死大鼠,迅速分離大鼠肝臟,稱質量并計算臟器系數(臟器系數=臟器質量/體質量×100%)。
實驗數據用Microsoft Excel軟件建立數據庫,采用SPSS 18.0軟件對實驗結果進行統計學分析,實驗結果用 表示,組間比較使用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗,方差不齊時用Dunnett’s T3法比較,檢驗水準為α=0.05。
不同劑量DEHP染毒下大鼠體質量和肝臟質量的檢測結果見表1。600和900 mg/kg DEHP染毒組大鼠的染毒后平均體質量明顯降低(P<0.05);900 mg/kg DEHP染毒組大鼠的體質量增量、總攝食量、總食物利用率均明顯降低(P<0.01或P<0.05);各染毒組、硒干預組的肝臟平均質量、肝臟系數均明顯降低(P<0.01)。600 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠體質量增量較相應的染毒組增加(P<0.05)。
不同劑量DEHP染毒下大鼠肝功能相關生化指標檢測結果見表2。與對照組相比,600和900 mg/kg DEHP染毒組,300和600 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠ALT濃度明顯升高(P<0.05);900 mg/kg DEHP染毒組,300、600和900 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠AST濃度明顯升高(P<0.01);600、900 mg/kg DEHP染毒組大鼠TP濃度明顯升高(P<0.01);900 mg/kg DEHP染毒組,300 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠ALB濃度明顯升高(P<0.01);900 mg/kg DEHP染毒組大鼠GLB濃度明顯升高(P<0.01)。900 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠ALT、AST、TP、GLB均明顯低于相應的染毒組(P<0.01或P<0.05)。
表1 不同劑量DEHP染毒下的大鼠體質量和肝臟質量

表1 不同劑量DEHP染毒下的大鼠體質量和肝臟質量
與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與相同劑量DEHP染毒組比較,#P<0.05,# #P<0.01.
表2 各組大鼠肝功能相關生化指標

表2 各組大鼠肝功能相關生化指標
與對照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與相同劑量的DEHP染毒組比較,#P<0.05, ##P<0.01.
GLB濃度/(g/L)30.72±2.9230.91±1.7233.61±2.56**36.54±2.4129.90±3.4331.61±3.45 900 93.46±33.80#**192.00±19.18#65.63±4.84##34.98±2.21 30.65±8.59##
DEHP亞慢性染毒后,隨著染毒劑量的增加,DEHP對于大鼠的體質量、體質量增量、總攝食量以及食物利用率有著較大的影響。與對照組相比,600 mg/kg DEHP染毒組大鼠的體質量,900 mg/kg染毒組的體質量增量、總攝食量、食物利用率均低于對照組;600 mg/kg DEHP染毒后的硒干預組大鼠體質量增量較相應的染毒組增加。說明一定劑量下,DEHP會對大鼠的體質量及生長產生影響,而硒的干預產生了保護作用。
臟器系數是實驗動物某臟器的質量與其體質量之比值,臟器系數的變化常可較好地反映化學毒物對該臟器的綜合毒性,可旁證病理組織學改變的可能性[9]。通過對大鼠的肝臟平均質量及臟器系數進行統計學分析,發現DEHP染毒前后差異有統計學意義(P<0.01)。這與陳文婕等[10]研究DEHP對大鼠肝臟的慢性損傷的研究結果相似。說明DEHP在一定劑量下,可能導致大鼠的肝臟發生充血、水腫、增生肥大性等變化,而硒的干預可能產生了一定的保護作用。
肝功能具體的生化指標能最直接的反映肝功能狀態。谷丙轉氨酶(ALT)與谷草轉氨酶(AST)主要反映肝細胞有無受損及嚴重程度[11]。ALT和AST是反映肝細胞膜穩定性最敏感的指標,大多數情況下,ALT、AST值越高,說明肝細胞病變嚴重[12],其病理性升高的程度與肝細胞受損的程度相一致,可預測肝細胞損傷的情況[13-14]。總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、血清球蛋白(GLB)是反映肝臟功能的重要指標。TP是血清中所有蛋白質的總和,其中包括了ALB和GLB。ALB由肝實質細胞合成,對于組織蛋白合成、營養物質轉運、維持血漿膠體滲透壓穩定起重要作用,可反映有效肝細胞數量。GLB由淋巴細胞產生,與機體免疫功能有關。肝受損時,ALB合成減少,但由于免疫刺激作用,球蛋白產生增加[15]。國內外研究發現,核激素受體PPAR在糖脂代謝、腫瘤及炎癥信號通路等方面起著重要調節作用[16-17],DEHP作為PPAR激活受體的配體,影響肝臟代謝系統的體內平衡[18]。硒既能以活性因子的身份增強谷胱甘肽過氧化物酶的活性,又能提升維生素E的功效,從而保護肝細胞膜免受自由基的損傷[19]。以上兩組指標說明DEHP在一定劑量下,可對大鼠的肝臟功能產生一定影響,而硒的干預則產生了積極的保護作用。
綜上所述,一定劑量的DEHP會對大鼠的肝臟產生毒性,而硒元素的干預會減輕DEHP對于肝臟系統的影響,其作用機制還有待進一步探討。