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背景与目的:
砷是一种环境毒物和人体致癌物,在自然环境中广泛分布。包括我国在内,全球有70个国家和地区的人们在受砷污染地下水的影响,慢性砷中毒已成为一个全球性的公共卫生问题。砷能够在肝脏中蓄积,砷中毒患者往往伴有一定程度的肝损伤。虽然砷与肝损伤之间的关系已经确定,但其具体机制仍不明确,目前公认的是氧化损伤学说。还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamideadeninedinucleotidephosphate,NADPH)氧化酶是一种由蛋白质亚基组成的复合物,当受到有害因子的刺激时它能产生大量的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)。过量生成的ROS激活促炎性和促纤维化因子,造成包括DNA、蛋白质和脂类在内的细胞大分子的氧化损伤,出现肝毒性作用。因此,清除ROS,减轻氧化应激可能会减轻砷暴露引起的肝损伤。葡萄籽提取物(grapeseedextract,GSE)富含多酚类物质,在体内能够直接清除ROS,其抗氧化能力强于维生素C、维生素E以及β胡萝卜素。本次研究的目的是观察无急性毒性作用剂量的砷所造成的肝损伤,以及GSE对肝氧化损伤的保护作用,探讨砷致肝损伤的作用机制,为治疗肝损伤提供理论依据。
方法:
在前期建立动物模型的实验数据和文献报道的基础上,进行如下分组:将40只健康雄性SD大鼠随机分为4组,每组10只,即正常对照组,每日只饮纯水;砷暴露组,每日饮含亚砷酸钠(NaAsO2)30mg/L的水溶液;GSE干预组,以100mg/kg的剂量隔日灌胃;GSE与砷暴露联合干预组,每日饮含亚砷酸钠(NaAsO2)30mg/L的水溶液并以GSE100mg/kg的剂量隔日灌胃。12个月实验期结束,末次染毒后次日,大鼠称重,然后乙醚麻醉,抽取心脏血,制备血清样本,检测谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和白蛋白的活性,作肝功能分析;切除肝脏,计算肝脏系数;制备肝组织样本,检测谷胱甘肽(glutathione,GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)的活性、检测组织ROS的水平以及脂质过氧化水平;运用WesternBlot方法检测各组中NADPH氧化酶亚基Nox2、Nox4和p47phox蛋白表达水平。采用统计软件SPSS12.0,对所得数据采用单因素方差分析,各组间的比较采用SNK-q检验,检验水准定为0.05。
结果:
与对照组相比,砷暴露组的肝脏系数升高(q=18.91,P<0.05);ALT和AST水平升高,白蛋白水平降低(q值分别为43.61,27.13,12.52,P均<0.05),肝功能明显受损;GSH、SOD和GSH-Px的活性降低(q值分别为91.96,75.24,39.88,P均<0.05),组织中ROS与MDA水平升高(q值分别为36.79,47.53,P均<0.05);NADPH氧化酶亚基Nox2、Nox4、p47phox蛋白表达水平升高;而与砷暴露组相比,GSE联合干预组的各项指标均得到明显改善。
结论:
(1)慢性砷暴露可以促使肝脏中ROS和脂质过氧化产物的增多以及抗氧化酶活性的减弱,导致氧化应激,引起肝损伤。
(2)GSE可改善慢性砷暴露所引起的大鼠的氧化应激及肝损伤。
(3)GSE改善砷暴露致大鼠肝损伤的机制可能与其抑制NADPH氧化酶的活性有关。