阿特拉津?qū)Υ笫蟾文I功能及DNA氧化損傷作用的實(shí)驗(yàn)研究

★ 李龍雪 張先艷 付丹 羅小泉*（1.江西中醫(yī)藥大學(xué) 南昌 330004；.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 南昌 330006）

阿特拉津（atrazine，ATR）是一種選擇性除草劑，廣泛應(yīng)用于玉米、甘蔗、林地等的雜草防除。ATR具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、降解速度慢等特點(diǎn)，易被雨水淋洗至土壤深層，污染地表水和地下水，目前世界各地均有ATR殘留物污染水體的報(bào)道［1-3］。ATR是一種低毒性的除草劑，能干擾生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，引起遺傳、神經(jīng)、生殖和免疫毒性，甚至癌癥。Tennant等［4］通過(guò)彗星試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ATR使C57BL/6小鼠肝臟發(fā)生劑量依賴性的DNA損傷；長(zhǎng)期低劑量接觸ATR能引起大鼠肝細(xì)胞嗜酸性壞死及間隙增大，腎臟空泡變合并中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)［5］；高濃度的ATR也能抑制仙姑彈琴蛙蝌蚪體內(nèi)超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的活性［6］，延緩紅耳龜受精卵胚胎發(fā)育，并導(dǎo)致肝臟和腎臟組織病變［7］。本研究采用ATR亞慢性經(jīng)口染毒大鼠，在4、8和12w時(shí)分別測(cè)定血清中相應(yīng)生化指標(biāo)和8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷（8-hydroxy-2 deoxyguanosine，8-OHdG）的濃度，探討ATR對(duì)大鼠肝腎功能的損傷，為評(píng)價(jià)ATR的毒性和防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源 SPF級(jí)Wistar大鼠，體重100～120g，雌雄各半，購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司（SCXK（京）2014-0001）。97%阿特拉津購(gòu)自山東濱農(nóng)科技有限公司；谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、血尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）檢測(cè)試劑盒購(gòu)自中生北控生物科技股份有限公司；8羥基脫氧鳥(niǎo)苷試劑盒購(gòu)自上海樊克生物科技有限公司。

1.2 研究方法 45只Wistar大鼠按體重和性別隨機(jī)分為三組，即對(duì)照組（C組）、ATR低劑量組（L組）（35.6mg/kg·d，1/50 LD50）和ATR高劑量組（H組）（97.8mg/kg·d，1/20 LD50），每組15只，采用喂飼法給動(dòng)物染毒，連續(xù)12w，自由飲水，染毒4、8和12w分別處死一批動(dòng)物，用水合氯醛麻醉后斷頭采集血樣，分離血清，-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

按說(shuō)明書(shū)配制各種溶液，將待測(cè)血樣和相應(yīng)溶液放入全自動(dòng)生化分析儀中，檢測(cè)4、8、12周血樣中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總蛋白、白蛋白、血尿素氮、肌酐的含量。按說(shuō)明書(shū)操作，用酶標(biāo)儀檢測(cè)8羥基脫氧鳥(niǎo)苷的含量。

2 結(jié)果

2.1 阿特拉津?qū)Υ笫笈K體比的影響 隨著染毒時(shí)間和劑量的增加，染毒組和對(duì)照組大鼠肝臟、腎臟臟體比無(wú)顯著性差異（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 阿特拉津?qū)Υ笫蟾巍⒛I臟體比的影響（，n=15） %

表1 阿特拉津?qū)Υ笫蟾巍⒛I臟體比的影響（，n=15） %

染毒時(shí)間 組別 肝臟/體重比值 腎臟/體重比值4w C 2.364±0.289 0.596±0.021 L 2.260±0.333 0.608±0.042 H 2.419±0.229 0.602±0.040 8w C 2.633±0.272 0.651±0.035 L 2.405±0.165 0.641±0.074 H 2.660±0.120 0.657±0.066 12w C 2.266±0.092 0.610±0.048 L 2.317±0.187 0.664±0.087 H 2.474±0.247 0.688±0.134

2.2 阿特拉津?qū)Υ笫笱挠绊?與對(duì)照組相比，染毒12w高劑量組大鼠血清中ALT、AST、TP和BUN顯著升高（P＜0.05），染毒8w高劑量組大鼠血清中AST顯著升高（P＜0.01），見(jiàn)表2。

表2 阿特拉津致大鼠血生化指標(biāo)的變化（，n=15）

表2 阿特拉津致大鼠血生化指標(biāo)的變化（，n=15）

注：與同期對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01。

染毒時(shí)間 組別 ALT AST TP ALB BUN CRE 4w C 43.2±2.8 120.6±17.6 55.1±3.4 33.4±4.1 7.9±1.0 70.8±6.7 L 43.4±3.8 136.2±18.0 58.4±2.5 32.3±3.2 8.2±0.8 71.2±6.3 H 44.2±2.9 141±29.6 59.4±5.3 32.9±1.5 8.9±0.5 71.6±7.1 8w C 43.8±4.4 124.6±13.1 57.3±5 32.9±1.7 8.1±1.4 71.2±5.4 L 43.2±7.6 139.8±16.3 59.6±2.6 32±1.8 8.7±0.8 76.8±13.7 H 44.6±10 152.2±15.6* 60.5±2.9 31.9±2.7 8.9±1.2 83.4±7.4 12w C 44.2±2.2 141.8±15.7 59.7±4.7 35.8±1.9 8.4±0.5 79.0±2.9 L 44.8±4.0 149±12.1 61.7±3.4 34.9±1.6 10.0±0.7 86.4±9.9 H 53.0±2.1** 163.2±10.9* 66.9±5.8* 33.7±2.8 10.3±2.1* 90.2±14.0

2.3 阿特拉津?qū)Υ笫笱?羥基脫氧鳥(niǎo)苷的影響 染毒12w，高劑量組大鼠血清8-OHdG濃度與對(duì)照組相比顯著升高（P＜0.05），見(jiàn)表3。

3 討論

臟體比是評(píng)價(jià)組織器官生理功能的重要指標(biāo)，可反映毒物暴露對(duì)組織器官的影響。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示ATR染毒后，大鼠肝、腎臟體比均有所升高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示肝、腎可能有輕微水腫或增生。

肝臟和腎臟是動(dòng)物體內(nèi)最重要的解毒、排毒器官，外源性化合物進(jìn)人機(jī)體后均要經(jīng)過(guò)肝臟轉(zhuǎn)化，經(jīng)血液傳輸?shù)侥I臟，經(jīng)腎小球和腎小管濾過(guò)后排出體外。有研究表明［8］，ATR代謝產(chǎn)物脫乙基脫異丙基阿特拉津（DEDIA）可長(zhǎng)時(shí)間蓄積在肝臟和腎臟，說(shuō)明肝、腎組織是毒性作用的靶器官。

表3 阿特拉津致大鼠血清8羥基脫氧鳥(niǎo)苷含量的變化（，n=15） ng/L

表3 阿特拉津致大鼠血清8羥基脫氧鳥(niǎo)苷含量的變化（，n=15） ng/L

注：與同期對(duì)照組比較，*P＜0.05。

4w C 35.58±1.40 L 36.30±1.23 H 35.38±1.26 8w C 36.12±2.34 L 38.61±3.85 H 38.86±3.13 12w C 36.80±1.94 L 41.25±4.43 H 41.32±2.88*染毒時(shí)間 組別 8-OHdG水平

ALT和AST是人體代謝過(guò)程中非常重要的酶，是說(shuō)明肝實(shí)質(zhì)損傷常用的兩項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)肝細(xì)胞受到損傷時(shí)，ALT和AST就會(huì)被釋放，使血清中ALT和AST的含量升高［9］。染毒12w，高劑量組大鼠血清中ALT和AST含量顯著升高（P＜0.05）；染毒8w，高劑量組大鼠血清中AST含量顯著升高（P＜0.05）。表明ATR能損害大鼠肝細(xì)胞。

BUN是機(jī)體氨基酸和蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物，是血液中非蛋白質(zhì)的主要成分。當(dāng)腎臟功能發(fā)生損傷時(shí)，BUN排出減少，導(dǎo)致血清中BUN數(shù)值的升高，患有腎功能衰竭、腎炎、腎內(nèi)破壞性和占位性病變等疾病血清中BUN均增高［10-11］。染毒12w，高劑量組大鼠血清中BUN含量與對(duì)照組相比顯著升高（P＜0.05），表明染毒大鼠腎功能受到損傷。

TP包括白蛋白和球蛋白，在體內(nèi)TP水平變化主要反映肝臟合成功能和腎臟病變?cè)斐傻牡鞍讈G失情況，肝臟和腎臟病理狀態(tài)和慢性的炎癥等皆能使TP升高。與對(duì)照組相比，染毒12w高劑量組大鼠血清中TP含量顯著升高（P＜0.05），表明大鼠肝功能受損和腎功能減退，與染毒組血清中ALT、AST、BUN含量變化一致。綜上所述，染毒組大鼠的血清生化學(xué)指標(biāo)的異常，提示ATR對(duì)肝臟和腎臟的損害作用。

有研究表明，DNA 氧化損傷可導(dǎo)致基因突變、細(xì)胞癌變、退行性疾病及個(gè)體衰老。8-OHdG是DNA分子中鳥(niǎo)嘌呤堿基的第8位C原子在過(guò)量的活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）攻擊下結(jié)合-OH而生成的一種氧化性加合物，是評(píng)價(jià)氧化應(yīng)激及 DNA 氧化損傷的有效指標(biāo)［12］。8-OHdG是活性氧自由基（ROS）引起DNA氧化損傷的產(chǎn)物，機(jī)體受外源性物質(zhì)刺激產(chǎn)生大量ROS，ROS直接攻擊DNA中的鳥(niǎo)嘌呤，使脫氧鳥(niǎo)苷氧化為8-OHdG，隨后8-OHdG被機(jī)體特異性DNA修復(fù)酶剪切清除并經(jīng)腎臟隨尿排泄［13-15］。8-OHdG的含量可反映機(jī)體氧化損傷程度，是目前國(guó)際上公認(rèn)的評(píng)價(jià)DNA氧化損傷和氧化應(yīng)激狀態(tài)的敏感指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，染毒12w，高劑量組大鼠血清中8-OHdG的含量與對(duì)照組相比顯著升高（P＜0.01），表明ATR亞慢性經(jīng)口染毒可造成大鼠DNA氧化損傷。