長(zhǎng)期鋁暴露對(duì)大鼠肝臟功能的影響

李艷飛，趙漢嵩，羅繼龍，于鴻祥，王明河

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150030）

鋁是自然界中含量非常豐富的一種金屬元素，因其優(yōu)良的特性而被廣泛使用［1］。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，鋁礦不斷開(kāi)采，酸雨頻發(fā)，通過(guò)食物、飲水、空氣甚至藥物進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體的鋁量大大增加［2］。大量動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)，長(zhǎng)期鋁暴露可在動(dòng)物機(jī)體的肝、腎、腦、骨、肺等器官中大量蓄積［3］，肝臟是機(jī)體最大的腺體，是外來(lái)化學(xué)物代謝和生物轉(zhuǎn)化的最主要的器官，因此也是最易遭受損害的器官。有研究表明，進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)的鋁能夠很快在肝臟內(nèi)蓄積并且抑制肝臟正常功能，但其機(jī)理尚不清楚。為了深入研究鋁暴露對(duì)肝臟的損傷作用并提供切實(shí)可靠的參考性指標(biāo)，本試驗(yàn)通過(guò)飲水建立長(zhǎng)期鋁暴露大鼠模型，通過(guò)對(duì)血清中肝功酶及肝臟氧化與抗氧化狀態(tài)檢測(cè)，旨在揭示鋁對(duì)大鼠肝臟的毒性作用，提供鋁對(duì)肝臟毒害的參考性指標(biāo)，為鋁對(duì)動(dòng)物肝臟毒害的解除提供理論資料。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑 99%（質(zhì)量純度）結(jié)晶三氯化鋁，為國(guó)產(chǎn)分析純。CX－5全自動(dòng)生化分析儀（德國(guó)BECKMAN公司），Avanti 30低溫高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠），PS－9000705超純水制備裝置（美國(guó) Millpore公司），F(xiàn)orma－86C超低溫冰箱（Forma－86C超低溫冰箱），GSH－PX、SOD、MDA、考馬斯亮藍(lán)蛋白試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物和處理 48只4周齡雄性 Wistar大鼠（購(gòu)自哈爾濱中醫(yī)藥大學(xué)），預(yù)飼喂1周，隨機(jī)均分為4組，分別于飲水中添加 0，64.18，128.36，256.72mg／kg體重 AlCl3·6H2O溶液，分為對(duì)照組和低、中、高劑量染鋁組。各組大鼠自由采食飲水，試驗(yàn)期為120d。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目和方法

1.3.1 血清ALT、AST活性檢測(cè) 試驗(yàn)結(jié)束后，大鼠眼球采血，分離血清，用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)ALT、AST活性。

1.3.2 血清、肝臟抗氧化指標(biāo)檢測(cè) 大鼠剖殺后分離肝臟，冰浴下快速勻漿，取勻漿液用于GSH－PX、SOD活力和MDA含量檢測(cè)，具體操作嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理 所有結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行單因素方差檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 大鼠血清ALT、AST活性檢測(cè)結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清ALT和AST活性逐漸升高，存在染鋁劑量－效應(yīng)關(guān)系，各染鋁組血清ALT活性及AST活性顯著高于對(duì)照組（P＜0.05；P＜0.01）（表1）。

表1 血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性

2.2 大鼠血清、肝臟抗氧化功能檢測(cè)結(jié)果

2.2.1 血清和肝臟中GSH－Px活性檢測(cè)結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清和肝臟中GSH－Px活性呈下降趨勢(shì)，存在染鋁劑量－效應(yīng)關(guān)系，各染鋁組GSHPX活性極顯著低于對(duì)照組（P＜0.01）（表2）。

2.2.2 大鼠血清和肝臟中SOD活性檢測(cè)結(jié)果 隨染鋁劑量的增加，血清、肝臟SOD活性呈先上升后下降趨勢(shì)，低劑量染鋁組高于對(duì)照組，組間差異不顯著（P＞0.05）；中、高劑量染鋁組低于對(duì)照組，高劑量染鋁組SOD活性與對(duì)照組間有極明顯差異（P＜0.01）（表3）。

表2 血清、肝臟GSH－PX活性檢測(cè)

表3 血清、肝臟SOD活性檢測(cè)

2.2.3 大鼠血清和肝臟中MDA含量檢測(cè)結(jié)果隨染鋁劑量的增加，血清、肝臟中MDA含量呈上升趨勢(shì)。血清MDA含量在中、高劑量染鋁組極顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）；肝臟 MDA含量各染鋁組均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05；P＜0.01）（表4）。

表4 血清、肝臟MDA含量檢測(cè)

3 討論

3.1 鋁對(duì)大鼠肝臟血清ALT、AST活性的影響肝臟是動(dòng)物體內(nèi)參與消化的最大腺體，承擔(dān)多種物質(zhì)代謝活動(dòng)，含有大量酶類，各種有害因子及外來(lái)毒物能以肝細(xì)胞為靶細(xì)胞，激發(fā)肝細(xì)胞損傷，肝臟酶的釋放是反映肝細(xì)胞損傷的重要指標(biāo)。ALT和AST在肝臟細(xì)胞中活性最高，肝細(xì)胞病變引起的變性、炎癥和壞死會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞腫脹及細(xì)胞膜的通透性增高，AST與ALT即可通過(guò)細(xì)胞膜釋放到血液中，引起血清中濃度升高，二者是監(jiān)測(cè)肝臟損傷的敏感指標(biāo)。馬迎教等［4］用AlCl3水溶液腹腔注射大鼠后，大鼠血清ALT、AST活性升高。禚金花等［5］用AlCl3染毒W(wǎng)istar大鼠3周后發(fā)現(xiàn)，染鋁組大鼠血清AST活性顯著高于對(duì)照組。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁劑量的增加，大鼠血清ALT、AST活性顯著升高，提示長(zhǎng)時(shí)間鋁暴露可導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷。

3.2 鋁對(duì)大鼠抗氧化功能的影響 鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，因其優(yōu)良特性被廣泛使用，加之現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物機(jī)體接觸鋁大大增加，鋁在機(jī)體內(nèi)蓄積可直接或間接地對(duì)機(jī)體產(chǎn)生損害作用，大量臨床病理和動(dòng)物試驗(yàn)表明，這些損害多與體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)有關(guān)。SOD是機(jī)體抗脂質(zhì)過(guò)氧化酶促防御系統(tǒng)中的一個(gè)重要酶，能有效清除氧自由基，終止自由基連鎖反應(yīng)，保證細(xì)胞膜完整和細(xì)胞的正常功能［6］。GSH－PX是一種抗氧化酶，可清除線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的過(guò)氧化氫和脂類中的過(guò)氧化氫。而MDA為脂質(zhì)過(guò)氧化終產(chǎn)物之一，其水平的高低與機(jī)體的脂質(zhì)過(guò)氧化程度呈正比。這3項(xiàng)指標(biāo)可反映機(jī)體的脂質(zhì)過(guò)氧化和抗氧化水平［7］。張利莉等［8］以氯化鋁拌飼料喂養(yǎng)，染鋁6.5個(gè)月，小鼠GSH－PX、SOD活性明顯降低，MDA含量明顯升高。黃玉芳等［9］研究發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁時(shí)間的延長(zhǎng)，小鼠血清、肝、心、腦組織SOD活性下降；心、肝組織 MDA含量升高，提示染鋁可導(dǎo)致機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)加強(qiáng)。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著染鋁劑量的增加，血清和肝臟中GSH－Px、SOD活性逐漸降低，而MDA含量逐漸上升，呈現(xiàn)一定的劑量－效應(yīng)關(guān)系，這表明鋁暴露可引發(fā)肝臟組織脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，抗氧化能力下降，導(dǎo)致肝臟氧化損傷，從而破壞肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)，影響肝功酶的釋放，損害肝臟功能。這與李姝［10］報(bào)道鋁可使肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化作用增強(qiáng)導(dǎo)致MDA升高相一致。本試驗(yàn)中SOD活性在低劑量染鋁時(shí)高于對(duì)照組，可能是由于鋁暴露誘導(dǎo)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng)時(shí)，機(jī)體代償性地增加SOD活力以對(duì)抗增強(qiáng)的過(guò)氧化反應(yīng)。

綜上所述，長(zhǎng)期鋁暴露可導(dǎo)致大鼠肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化作用增強(qiáng)，抗氧化功能降低，引發(fā)肝組織氧化應(yīng)激，導(dǎo)致肝臟損傷，肝功酶釋放異常，肝臟功能受損。

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