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目的:由于铅广泛分布于各种环境中,并且具有极强的稳定性,所以对人体、动物和植物的正常生存构成严重的危害。铅通过汽车尾气、工业生产以及作为矿物肥料的副产物和其它途径释放至环境,并进入食物链中。尤其是生活在大城市的居民更易受到铅的毒害并引起多种职业病。其中人类神经系统是受铅毒害的主要目标之一。目前,有关铅对神经系统毒害机理的研究已有不少报道,如哺乳动物吸入过量的铅会引起脑组织产生氧化胁迫伤害,从而造成一系列的后发性疾病。人们也在积极寻找合适的化学或生物制剂以减缓或消除铅对神经系统的毒性,尤其是近年来的神经毒理和神经化学理论和应用研究都取得了突破性的进展。然而寻找和筛选高效的药物性化学试剂仍然是这一领域的研究热点。本实验研究了外施生物信号物质水杨酸(SA)和过氧化氢(H<,2>O<,2>)在铅引发的小鼠脑以及肝组织伤害中可能的调节作用,并从生化、细胞和DNA水平探讨了这些信号物质可能的作用机理,为研究铅引发的神经毒性的理论机制和临床实践积累资料。
方法:本研究选用4周龄的雄性小白鼠为实验模型,随机分为10组,每组5只。第一组作为对照,按常规饲养,而其他9组隔日灌胃铅溶液(每kg体重喂300 mg醋酸铅)。为了研究SA和H<,2>O<,2>对染铅小鼠某些生理生化指标的调节,在灌服铅溶液的同时附加下列浓度的SA和H<,2>O<,2>,SA浓度为0.1,0.5,1.0和1.5 mM L<-1>,H<,2>O<,2>浓度为0.6,1.2,2.4和6 μg kg<-1>,作为阴性对照只灌醋酸铅溶液。其中H<,2>O<,2>的处理周期为5天,SA处理周期为1个月,处理结束后立即取脑和肝,经洗涤和称重后迅速冷冻于液氮中备用。实验测定了铅胁迫下小鼠脑和肝的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)含量,核DNA的完整性以及小鼠的体重变化。
结果:铅胁迫显著抑制了小鼠的生长,如铅暴露5天后,小鼠体重只增加了3.5%,而未经铅胁迫的对照组体重增加了10%。外施H<,2>O<,2>明显减轻了铅引发的小鼠生长抑制,其中1.2μgkg<-1>的作用效果最佳,在此浓度下,小鼠体重增加了18%,高于对照。铅胁迫显著降低了SOD、POD和CAT活性,其中脑的三种酶活性分别降低了29%、50%和64%,肝的三种酶活性分别降低了35%、37%和31%。外施适当浓度的SA或H<,2>O<,2>显著消除这种抑制作用,其中1.2μg kg<-1>的H<,2>O<,2>或0.5mM的SA最有效,在此浓度作用下,三种酶活性甚至超过未经铅胁迫的对照组。铅胁迫显著促进了MDA的形成,脑和肝MDA比对照分别高了1.4和0.9倍。用0.1和0.5mM的SA或1.2和2.4μg kg<-1>的H<,2>O<,2>处理显著降低了铅引发的MDA形成,尤其是在0.5 mM SA和1.2μg kg<-1> H<,2>O<,2>处理下,脑和肝MDA均恢复至对照水平。值得注意的是MDA含量的降低与三种抗氧化酶活性的升高完全对应,显示外源SA和H<,2>O<,2>可能是通过诱导体内抗氧化水平的表达而增强小鼠对铅的应答能力。
结论:铅胁迫使核DNA受到严重的降解,而外施适当浓度的SA或H<,2>O<,2>有效地保护DNA免遭降解,其中0.5 mM sA和1.2μg kg<-1> H<,2>O<,2>最有效。