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巴豆醛(Crotonaldehyde),其化学结构式为CH3CH=CHCHO,其有顺式和反式两种双键异构体。通常为无色或略带黄色的液体,可以燃烧,具有催泪性,暴露于空气中或遇到光照时逐渐变为淡黄色液体,随即被氧化为巴豆酸。巴豆醛可经口、鼻及皮肤等途径侵入机体,具有明显的刺激作用和催泪作用。然而,国内外对巴豆醛的动物毒理学实验研究资料极少,因此本实验以雄性大鼠为对象进行毒研究,旨在全面探讨巴豆醛的毒理学损伤特性。【研究目的】初步探讨巴豆醛对雄性大鼠的毒性损伤作用,为近一步研究巴豆醛对作业人群的生物监测和健康监护方案提供重要依据和线索,并弥补国内、外相关资料的缺失。【研究方法】1.巴豆醛对大鼠的急性经口毒性研究选择SPF级健康Wistar大鼠40只,体重在180~220克之间按照雌雄各分为4组,每组5只,动物禁食12小时后灌胃给药,根据预试验结果设计染毒剂量为215、100、46.4、21.5mg/kg。动物染毒后连续观察14天,其间观察和记录动物中毒症状及死亡情况,最后根据每组动物数、组距和每组动物死亡数,即可从霍恩氏表中查得半数致死量(LD50)及其95%可信限。2.巴豆醛对大鼠的蓄积毒性研究本次实验选取40只健康Wistar大鼠,随机分为2组,每组20只,雌雄各半,采用固定剂量法染毒,实验组大鼠每天经口染毒1/5LD50剂量的巴豆醛,连续灌胃染毒28d,对照组大鼠给予同剂量的溶剂。实验期内大鼠累计死亡数达50%,终止实验。按照公式计算蓄积系数(K),以评价化合物对机体蓄积性毒性的大小。3.巴豆醛对雄性大鼠的亚慢性毒性研究选取SPF级健康Wistar雄性大鼠40只,体重在190~200克之间,待大鼠适应性饲养1周后,随机分为4组,每组10只,分为高、中、低3个剂量组(染毒剂量分别为8.44mg/kg、4.22mg/kg、2.11mg/kg)和1个对照组,对照组给予蒸馏水处理。经口灌胃,每天1次,连续染毒28d。最后一次染毒结束24h后,采用颈椎脱臼法处死大鼠,迅速摘取大鼠主要脏器,称重并计算脏器系数。摘眼球取血法采取大鼠外周血,全自动血生化分析仪测血清生化指标;酶联免疫吸附法(elisa法)测定氧化损伤指标;常规he染色观察肝组织病理学改变;流式细胞术(fcm)进行淋巴细胞亚群分析;酶联免疫吸附法(elisa)检测大鼠外周血及组织中细胞因子表达水平。【研究结果】1.巴豆醛对大鼠的急性经口毒性及蓄积毒性研究查霍恩氏表可得,巴豆醛对雌雄wistar大鼠的急性经口ld50如下:雌性大鼠为147mg/kg,95%可信限为95.1-227mg/kg;雄性大鼠为42.2mg/kg,95%可信限为25.3-70.2mg/kg。按照化学品毒理学分级标准,巴豆醛为高毒化学品。采用固定计量法,根据公式求得蓄积系数k>5,认为巴豆醛有轻度蓄积毒性。2.巴豆醛对雄性大鼠的亚慢性毒性研究与对照组相比,高剂量组大鼠体重增重减少,肝脏脏器系数明显增高,且随着染毒剂量的增加,肝脏系数有增高的趋势;血清中谷丙转氨酶(alt)和谷草转氨酶(ast)水平明显增加,高剂量组和中剂量组的mda含量升高,sod含量降低,高剂量组的gsh-px含量降低,差异均有统计学意义(p<0.05);与对照组相比,心脏系数、脾脏系数、肾脏系数及血清中总胆红素(tbil)、尿素(bun)、尿酸(ua)、肌酐(cre)、葡萄糖(glu)、甘油三酯(tg)、总胆固醇(chol)水平无明显变化,差异无统计学意义(p>0.05);病理组织切片显示大鼠肝组织有炎性损伤;与对照组比较,各剂量组大鼠外周血中cd3+cd8+(%)、cd3+cd4+(%)及cd3(%)均无明显改变,差异无统计学意义(p>0.05);与对照组比较,各组大鼠血清中il-4、il-6和tnf-α组间含量差异有统计学意义(p<0.05),且随着染毒剂量的增加,各组il-4、il-6和tnf-α的含量呈升高的趋势,且高剂量组变化最为明显;与对照组比较,各组大鼠血清中il-1b及ifn-γ组间变化不明显,差异无统计学意义(p>0.05);与对照组比较,各组大鼠肝脏组织中il-4、il-6、ifn-γ和tnf-α组间含量差异有统计学意义(p<0.05),且随着染毒剂量的增加,各组l-4、il-6、ifn-γ和tnf-α的含量呈升高的趋势;与对照组比较,各组大鼠肝脏组织中il-1b组间变化不明显,差异无统计学意义(p>0.05);与对照组比较,各组大鼠肺脏组织中il-1b组间含量差异有统计学意义(p<0.05),且随着染毒剂量增加,il-1b含量也增加,高剂量组变化最为显著;与对照组比较,各组大鼠肺脏组织中IL-4、IL-6、IFN-γ和TNF-α组间变化不明显,差异无统计学意义(P>0.05);与对照组比较,各组大鼠肾脏组织中IL-1b、IL-4、IL-6、IFN-γ和TNF-α的表达水平组间变化不明显,差异均无统计学意义(P>0.05)。【研究结论】1.巴豆醛对雌雄Wistar大鼠的急性经口LD50如下:雌性大鼠为147mg/kg,95%可信限为95.1-227mg/kg;雄性大鼠为42.2mg/kg,95%可信限为25.3-70.2mg/kg。按照化学品毒理学分级标准,巴豆醛属于高毒化学品,且对雄性大鼠较为敏感。根据蓄积毒性实验结果(K>5),可以认为巴豆醛对大鼠有轻度蓄积毒性,为下一步进行亚急性毒性研究的染毒剂量选择提供了参考依据。2.巴豆醛经口染毒导致雄性大鼠体重增重下降,肝脏的脏器系数明显增加。3.巴豆醛对雄性大鼠肝脏组织造成病理损伤,且损伤程度随染毒剂量的增加而增高。4.巴豆醛导致雄性大鼠血液中生化指标ALT、AST的升高,反应了肝脏受损。氧化应激指标MDA含量升高,SOD含量降低,说明机体受到自由基攻击。5.巴豆醛染毒导致肝组织匀浆中IL-4、IL-6、IFN-γ和TNF-α水平升高,说明巴豆醛对肝脏组织有炎性损伤。