過氧乙酸對大鼠血清炎性因子水平及肺組織結(jié)構(gòu)的影響*

史向華，薛潤苗，王 美，李百強(qiáng)，柴秋彥

（山西省醫(yī)藥與生命科學(xué)研究院藥理研究室，山西 太原 030006）

過氧乙酸（PAA）為高效廣譜消毒劑，對各種微生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌及芽孢等多種微生物均有殺滅作用[1]。目前，PAA常用作屏障環(huán)境實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房消毒劑[2]，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)籠具、耐腐蝕物品及房間進(jìn)行滅菌消毒。但PAA氧化性、腐蝕性強(qiáng)[3]，可刺激生物機(jī)體皮膚、眼睛及呼吸系統(tǒng)[4]，特別是吸入后可使呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的炎性反應(yīng)。目前，已有文獻(xiàn)報(bào)道PAA作消毒劑時(shí)的相關(guān)急性毒性研究[5-7]，且多為口服染毒給藥，而對屏障環(huán)境中PAA噴霧消毒對實(shí)驗(yàn)大鼠血清炎性因子的影響尚未見報(bào)道。本研究中檢測了大鼠血清腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素 6（IL-6）含量，觀察肺組織結(jié)構(gòu)，為了解PAA對呼吸系統(tǒng)的毒性提供參考。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物、儀器與試藥

動(dòng)物：SPF級SD大鼠72只，雌雄各半，6周齡，體質(zhì)量200～220 g，購自河北醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號為SCXK（冀）2008-1-003。飼養(yǎng)于山西省醫(yī)藥與生命科學(xué)研究院藥理研究室屏障級動(dòng)物房，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號為SCXK（晉）2010-0005。室溫（22.0±2.0）℃，相對濕度（60.0±2.50）%，光照明暗交替12 h/12 h，自由飲水、攝食。

儀器：TL2003型手持式氣溶膠噴霧器（上海隆拓儀器設(shè)備有限公司）；BH-2型光學(xué)顯微鏡（日本Olympus公司）；2910型全自動(dòng)生化分析儀（美國ChemWell公司）；BT2202S型電子分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器＜北京＞有限公司）；R960型半自動(dòng)酶標(biāo)儀（長春賽諾生物技術(shù)有限公司）。

試劑：PAA消毒劑（北京四環(huán)衛(wèi)生器械廠有限公司，批號為 20121001）；TNF-α，IL-6 酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）測定試劑盒（批號分別為 20130520，20130523），均購自北京四正柏生物科技有限公司；甲醛為分析純，二甲苯、無水乙醇為優(yōu)級純。

1.2 方法

分組：將72只SD大鼠隨機(jī)分為對照組（A組，0.9%氯化鈉溶液）和PAA低、高劑量（0.2%、0.5%）組（B1組、B2組），每組24只；然后將各組分別分為1周，2周，4周3個(gè)亞組，每組8只。

PAA噴霧劑的配制：A、B劑按說明書配制。取配制好的PAA溶液（質(zhì)量濃度為178.6 g/L）適量，以去離子水稀釋，分別制成0.2%和0.5%PAA噴霧劑，24 h內(nèi)用完。

給藥方式和時(shí)程：將大鼠置離地面1 m密閉空間中，按8 mL/m3劑量以藥物相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行噴霧，1 min噴完，30 min后將大鼠轉(zhuǎn)至屏障動(dòng)物房中；每日1次，連續(xù)2周，然后停藥2周，第4周時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

指標(biāo)測定：觀察大鼠一般情況并稱定體質(zhì)量。分別于1，2，4周時(shí)，以乙醚麻醉大鼠（乙醚倒入內(nèi)裝脫脂棉球的玻璃鐘罩，讓其揮發(fā)，放入大鼠），固定，剪開腹腔，分離腹主動(dòng)脈，采血，室溫下3000r/min離心15min，分離血清，置4℃保存；以ELISA法測定TNF-α和IL-6含量，嚴(yán)格按試劑盒說明書操作。常規(guī)石蠟包埋切片，蘇木素-伊紅（HE）染色，光學(xué)顯微鏡觀察大鼠肺組織結(jié)構(gòu)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以表示，兩組間比較行t檢驗(yàn)，多組間比較行方差齊性檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

A組大鼠飲水、進(jìn)食、活動(dòng)等正常，毛色順滑、鮮亮，精神狀態(tài)良好。與A組比較，B1組大鼠給藥后呈現(xiàn)輕微興奮癥狀，活動(dòng)加強(qiáng)，部分大鼠出現(xiàn)抓耳撓鼻等不舒適表現(xiàn)，10 min后癥狀緩解甚至消失；B2組大鼠給藥后立即呈現(xiàn)興奮癥狀，活動(dòng)明顯加強(qiáng)，快速奔跑，均出現(xiàn)抓耳撓鼻等不舒適表現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間達(dá)30 min，未見萎靡、瞇眼、流淚、氣促、咳嗽等現(xiàn)象。

2.2 體質(zhì)量及炎性因子水平

結(jié)果見表1和表2。

表1 各組大鼠體質(zhì)量比較（X ± s，g）

表2 各組大鼠血清TNF-α及IL-6含量比較（±s）

表2 各組大鼠血清TNF-α及IL-6含量比較（±s）

注：與A組比較，*P＜0.05。

組別給藥1周（n=12） 給藥2周（n=8） 停藥2周（n=4）TNF-α（μg/mL）IL-6（pg/mL）TNF-α（μg/mL）IL-6（pg/mL）TNF-α（μg/mL）IL-6（pg/mL）A組B1組B2組21.37±5.69 19.11±5.53 22.69±6.24 65.86±27.88 97.68±60.91*113.10±53.58*22.14±5.24 24.75±8.06 21.94±7.08 90.24±38.56 116.99±39.67 109.72±36.06 22.64±9.04 24.39±9.78 23.22±12.42 104.96±54.45 109.24±62.85 94.68±12.42

2.3 大鼠肺組織結(jié)構(gòu)

A組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)清晰、完整，肺泡大小、間隔正常，肺組織間質(zhì)無增厚，間質(zhì)細(xì)胞正常，間質(zhì)無炎性細(xì)胞浸潤。B1組和B2組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)紊亂，肺泡隔增厚，間質(zhì)細(xì)胞增多，且隨著藥物濃度增加而加重；恢復(fù)2周后，仍未正常，與A組比較差異顯著。詳見圖1。

3 討論

屏障系統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室適用于飼養(yǎng)清潔級動(dòng)物和SPF級實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，溫度、濕度、噪音、粉塵及病原菌等都可影響動(dòng)物的生理機(jī)能，通過設(shè)備可對諸多因素進(jìn)行控制，但各級別的動(dòng)物室都存在通過人、物及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物帶進(jìn)的病毒、細(xì)菌等。清洗、消毒后，靜態(tài)下幾乎檢測不出空氣中的病菌，但飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物后環(huán)境中以大腸桿菌為主的微生物污染顯著增加。屏障實(shí)驗(yàn)室在運(yùn)行過程中經(jīng)常要進(jìn)行動(dòng)物消毒，以嚴(yán)格控制環(huán)境中的微生物。

圖1 PAA對大鼠肺組織結(jié)構(gòu)的影響（HE，×20）

PAA具有高效、低毒、價(jià)廉、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，對控制細(xì)菌及病毒污染有顯著作用[1-2]，多用于空氣、環(huán)境及預(yù)防消毒，可殺滅大腸桿菌、白色葡萄球菌、白色念珠菌、金黃色葡萄球菌等，實(shí)踐中主要用于食品凍庫、肉聯(lián)廠、食品加工廠、畜禽圈舍、醫(yī)療場所、衣物、工具、物體表面、棚架等消毒。屏障環(huán)境動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室主要采用熏蒸、浸泡和擦拭等方式對地面、墻壁、門窗、動(dòng)物飼養(yǎng)籠具和房屋空間等消毒。但PAA具有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性，對眼睛、皮膚、呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用，吸入會(huì)導(dǎo)致化學(xué)性肺炎，接觸后可引起燒灼感、咳嗽、喘息，且對儀器設(shè)備也有一定腐蝕作用。PAA消毒劑在以0.2%～0.5%的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行空氣噴霧、熏蒸消毒時(shí)，會(huì)對消毒區(qū)域中人群的呼吸道、眼睛、皮膚等產(chǎn)生非常明顯的刺激作用[8]。PAA吸入可強(qiáng)烈刺激動(dòng)物呼吸道，不僅使其出現(xiàn)明顯的炎性反應(yīng)，并可使肺組織間質(zhì)明顯增厚，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致急性肺水腫、眼部損傷等[9-10]。

炎性反應(yīng)是具有血管系統(tǒng)的活體針對損傷因子所產(chǎn)生的以防御為主的反應(yīng)，病理檢查可發(fā)現(xiàn)有大量炎性細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞）浸潤和組織壞死。在這一過程中，IL-1，IL-6，IL-8，TNF-α 炎性細(xì)胞因子等均可促進(jìn)炎性細(xì)胞聚集、活化和炎性介質(zhì)的釋放[11]。

參與炎性反應(yīng)和肺組織損傷中的炎性細(xì)胞因子中，TNF-α 和 IL-6與肺組織損傷的程度緊密相關(guān)[12-13]。因此本研究中以這兩者為評價(jià)指標(biāo)。本研究結(jié)果顯示，B1組和B2組大鼠血清TNF-α含量略有增加，但在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)無明顯變化；大鼠血清IL-6含量在PAA給藥1周時(shí)與A組比較均明顯增加；給藥2周時(shí)與A組比較，仍有增加，但程度有所降低；停藥2周后，與A組比較無明顯差異（P＞0.05）。結(jié)果提示，PAA使用后可引起大鼠機(jī)體明顯的炎性反應(yīng)，其炎性因子水平也可能有助于評估肺損傷程度。大鼠肺組織病理切片觀察結(jié)果顯示，大鼠肺組織在使用PAA后發(fā)生了明顯變化，提示PAA吸入可刺激肺組織產(chǎn)生明顯的炎性反應(yīng)。

綜上所述，PAA噴霧消毒對大鼠血清中IL-6含量及肺組織結(jié)構(gòu)有明顯影響，本研究結(jié)果可作為評價(jià)PAA對呼吸系統(tǒng)損傷的相關(guān)參考數(shù)據(jù)。基于此，為避免在屏障環(huán)境中，PAA對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可能造成炎性損傷及呼吸道、肺部等損傷，在消毒時(shí)應(yīng)采取必要的隔離措施，消毒后密閉環(huán)境適當(dāng)通風(fēng)，以減弱消毒劑對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。