竹蓀多糖對(duì)砷中毒大鼠肝組織、血液及尿液中砷含量的影響*

胡 婷， 羅 鵬

(貴州醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 環(huán)境污染與疾病監(jiān)控省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550000)

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·專題研究2·

竹蓀多糖對(duì)砷中毒大鼠肝組織、血液及尿液中砷含量的影響*

胡 婷， 羅 鵬**

(貴州醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 環(huán)境污染與疾病監(jiān)控省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽(yáng) 550000)

目的： 探討竹蓀多糖對(duì)砷中毒大鼠體內(nèi)砷含量的影響。方法：將24只清潔級(jí)健康SD大鼠均分為對(duì)照組、模型組、竹蓀干預(yù)組3組，每組雌雄各半；對(duì)照組以常規(guī)飼料飼養(yǎng)，竹蓀干預(yù)組和模型組喂飼砷含量50 mg/kg的飼料，竹蓀干預(yù)組每日以10 g/L的竹蓀多糖按大鼠體質(zhì)量20 mL/kg灌胃，觀察各組大鼠喂養(yǎng)過(guò)程中的毛發(fā)光澤度等一般情況，記錄喂養(yǎng)0、30、60及90 d時(shí)大鼠的體質(zhì)量；喂養(yǎng)3月時(shí)，取各組大鼠血液及尿液、并處死大鼠取肝臟組織，采用原子熒光光譜法檢測(cè)其中砷含量，同時(shí)稱取各組大鼠肝臟重量并計(jì)算臟器系數(shù)。結(jié)果：對(duì)照組大鼠發(fā)育正常，精神良好，毛發(fā)有光澤，模型組大鼠生長(zhǎng)中等，體態(tài)中等，毛發(fā)較暗淡且稀疏，竹蓀干預(yù)組大鼠發(fā)育、精神及毛發(fā)光澤度介于兩組之間；與對(duì)照組相比，飼喂相同的時(shí)間，模型組和竹蓀干預(yù)組體質(zhì)量均降低，在飼喂30 d、90 d時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；開(kāi)始飼喂后，竹蓀干預(yù)組大鼠體質(zhì)量與模型組相比升高，但僅30 d時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與對(duì)照組相比，模型組和竹蓀干預(yù)組臟器重量和臟器系數(shù)、肝砷、血砷、尿砷均升高(P<0.05)；與模型組相比，竹蓀干預(yù)組與模型組相比，竹蓀干預(yù)組肝砷降低而尿砷升高(P<0.05)。結(jié)論：竹蓀多糖可以降低砷中毒大鼠肝臟、血液、尿液中的砷含量。

竹蓀多糖； 亞砷酸鈉； 砷中毒； 肝損傷； 模型，動(dòng)物； 大鼠，Sprague Dawley

砷被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為一級(jí)致癌物，能夠通過(guò)多種途徑引起肝臟的損害[1]。由于砷在體內(nèi)具有較強(qiáng)的蓄積性，其引起的病理改變表現(xiàn)為漸進(jìn)性及不可逆，目前尚無(wú)敏感特異的早期檢測(cè)手段和特效治療藥物[2]。驅(qū)砷治療臨床上主要使用含巰基(-SH)類藥物，如二巰基丙磺酸鈉(DMPS)、二巰丙醇(MSDS)等，然而這類藥物仍存在一些副作用，在對(duì)臨床患者采用DMPS驅(qū)砷治療的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，藥疹的發(fā)病率較高，且會(huì)協(xié)同一些機(jī)體需要的微量元素與砷一起排出體外[3-4]；驅(qū)砷還可抑制體內(nèi)正常的金屬酶系統(tǒng)的活動(dòng)，抑制細(xì)胞色素C 的氧化速率，其氧化物還能抑制巰基酶系統(tǒng)，毒副作用較大，因此對(duì)新驅(qū)砷藥的尋找值得關(guān)注。竹蓀含有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，其中的多糖、維生素及微量元素等多種活性成分具有抗衰老、抗疲勞、耐缺氧、抑菌、抗腫瘤、抗氧化、降血脂以及免疫調(diào)節(jié)等作用，有良好的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)前景[5-10]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)亞砷酸鈉染毒大鼠，以竹蓀多糖進(jìn)行干預(yù)，觀察竹蓀多糖對(duì)砷中毒大鼠的驅(qū)砷效果，為探索竹蓀多糖的應(yīng)用價(jià)值提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Multiwave PRO高壓微波消解儀(Anton Par，奧地利)、AF-630A原子熒光光譜儀(北京瑞利分析儀器有限公司，中國(guó))、ZT-12P2組織脫水機(jī)(上海華巖儀器設(shè)備有限公司，中國(guó))、亞砷酸鈉(優(yōu)級(jí)純，美國(guó) Sigma 公司)、竹蓀多糖(課題組提取)，含亞砷酸鈉飼料由第三軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心制備。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及染毒方法 清潔級(jí)健康SD大鼠24只，體質(zhì)量為(180±20)g，雌雄各半，購(gòu)自中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)，合格證號(hào)[SCXK(軍)2012-0011]。將24只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、砷聯(lián)合竹蓀干預(yù)組(簡(jiǎn)稱竹蓀干預(yù)組)、模型組，每組8只，雌雄各半。對(duì)照組以普通飼料喂飼，竹蓀干預(yù)組和模型組喂飼砷含量50 mg/kg的飼料[11]，竹蓀干預(yù)組同時(shí)還每日以10 g/L的竹蓀多糖20 mL/kg灌胃，飼喂3個(gè)月。

1.2.2 樣本采集和砷含量檢測(cè) 每天觀察記錄大鼠毛發(fā)光潔度、色澤、分泌物、呼吸、活動(dòng)度等一般情況。每周稱重1次，記錄實(shí)驗(yàn)前、飼喂30、60及90 d動(dòng)物體質(zhì)量變化情況。大鼠處死前禁食24 h，并用代謝籠收集大鼠尿液，-80 ℃冰箱保存。用1%戊巴比妥鈉按照10 mg/kg麻醉，麻醉后心臟取血，收集全血4 mL，-80 ℃冰箱保存；大鼠處死后立即分離肝臟組織稱重，計(jì)算肝臟系數(shù)，-80 ℃冰箱保存。分別取各組大鼠新鮮肝臟0.5 g，全血和尿液各1 mL，利用微波消解儀充分消化后，定容，待測(cè)。采用原子熒光火焰法測(cè)定砷元素含量。該方法的檢出限為0.03 μg/L，RSD為 1.0%，回收率為96.2%～108.8%。尿砷結(jié)果用尿肌酐校正。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

Excel 2013錄入數(shù)據(jù)，用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，進(jìn)一步多重比較采用Dunnett-t檢驗(yàn)，P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般情況和體質(zhì)量

對(duì)照組大鼠發(fā)育正常，精神良好，毛發(fā)有光澤，無(wú)脫毛現(xiàn)象，竹蓀干預(yù)組大鼠生長(zhǎng)良好，體態(tài)豐滿，毛發(fā)色澤變得暗淡，行走正常，活動(dòng)量正常；模型組大鼠生長(zhǎng)中等，體態(tài)中等，毛發(fā)較暗淡且稀疏，個(gè)別大鼠背部及臀部有明顯脫毛，精神較差，行走正常，活動(dòng)量減少。 與對(duì)照組相比，飼喂相同的時(shí)間，模型組和竹蓀干預(yù)組體質(zhì)量均降低，其中在飼喂30和90 d的模型組和竹蓀干預(yù)組與對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；飼喂30和90 d時(shí)，竹蓀干預(yù)組大鼠體質(zhì)量與模型組相比升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

Tab.1 Changes of body weight in each group

(1)與對(duì)照組比較， P<0.05；(2)與模型組比較，P<0.05

2.2 肝臟重量及臟器系數(shù)

喂養(yǎng)3個(gè)月時(shí)，與對(duì)照組大鼠臟器重量和臟器系數(shù)比較，模型組和竹蓀干預(yù)組均有所升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較，竹蓀干預(yù)組臟器重量和系數(shù)均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

Tab.2 The liver weight and organ coefficient of rats in each group

(1)與對(duì)照組比較，P<0.05；(2)與模型組比較，P<0.05

2.3 肝臟、血清及尿液砷含量

喂養(yǎng)3個(gè)月時(shí)，與對(duì)照組相比，模型組和竹蓀干預(yù)組大鼠肝砷、血砷、尿砷均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組相比，竹蓀干預(yù)組肝砷降低而尿砷升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

3 討論

本研究將大鼠分為以普通飼料喂飼的對(duì)照組，含砷飼料喂飼的竹蓀干預(yù)組和模型組，其中竹蓀干預(yù)組每日灌胃竹蓀多糖液，3個(gè)月后，常規(guī)處死，測(cè)血液、尿液、肝臟中砷含量，以了解竹蓀多糖對(duì)砷中毒大鼠體內(nèi)砷含量的影響。研究結(jié)果示，與對(duì)照組相比，模型組和竹蓀干預(yù)組體質(zhì)量均降低，其中在飼喂30 d、90 d的模型組和竹蓀干預(yù)組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，臟器系數(shù)增大，肝砷、血砷、尿砷均升高，開(kāi)始飼喂后，竹蓀干預(yù)組與模型組相比，體質(zhì)量增加，臟器系數(shù)減小，肝砷、血砷均降低，尿砷升高。提示竹蓀多糖可以降低砷中毒大鼠肝臟、血液、尿液中的砷含量。

Tab.3 The detection results of arsenic content in rats' liver, urine and blood

(1)與對(duì)照組比較，P<0.05；(2)與模型組比較，P<0.05

砷是一種細(xì)胞原漿毒,因與巰基有很強(qiáng)的親和力,易與含巰基酶結(jié)合[12]。臨床上主要使用含巰基類驅(qū)砷藥物治療砷中毒，其解毒原理為藥物中具有活性的巰基，奪取已經(jīng)與組織中酶系統(tǒng)結(jié)合的砷，形成不易分解的化合物，由尿排出，并使含巰基酶恢復(fù)活性，從而解除中毒癥狀[13]。而竹蓀中的多糖進(jìn)入機(jī)體后，必須消化成葡萄糖、果糖、半乳糖等單糖形式才能被吸收。在小腸上皮細(xì)胞刷狀緣上有與膜相結(jié)合的載體，葡萄糖、半乳糖與Na+分別結(jié)合在載體的不同部位，一起進(jìn)入細(xì)胞，從而使葡萄糖吸收[14]。當(dāng)Na+進(jìn)入細(xì)胞后，細(xì)胞內(nèi)Na+濃度升高，啟動(dòng)鈉鉀泵(Na+-K+-ATP酶)，Na+-K+-ATP酶分子中有16個(gè)與自由基結(jié)合的巰基,易被氧化成二巰鍵。竹蓀多糖可以降低大鼠體機(jī)內(nèi)砷含量的原因，可能是啟動(dòng)了Na+-K+-ATP酶，使其與砷結(jié)合，使砷最終隨尿液排出。

另外谷胱甘肽(GSH)是巰基酶，砷亦可與GSH結(jié)合，并且GSH還能保護(hù)某些蛋白質(zhì)中的巰基，如紅細(xì)胞膜和血紅蛋白上的巰基。NADPH+H+是GSH還原酶的輔酶，對(duì)維持還原型GSH的正常含量有重要的作用。而磷酸戊糖途徑是葡萄糖在體內(nèi)氧化分解的一條重要途徑，主要發(fā)生在肝臟和脂肪組織、紅細(xì)胞等組織細(xì)胞的胞液中，磷酸戊糖途徑的產(chǎn)物之一就是NADPH+H+[15]。故推測(cè)竹蓀多糖可以降低砷中毒大鼠肝臟和血液中砷含量的另一個(gè)原因，可能是竹蓀多糖進(jìn)入機(jī)體后水解成葡萄糖，葡糖糖在肝臟和紅細(xì)胞中，通過(guò)磷酸戊糖途徑氧化分解，產(chǎn)生NADPH+H+，維持還原型GSH含量，GSH自身含有的巰基和其保護(hù)下的紅細(xì)胞膜和血紅蛋白上巰基與砷結(jié)合，使砷最終隨尿液排出。

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(2016-07-27收稿，2016-11-12修回)

中文編輯： 吳昌學(xué)； 英文編輯： 劉 華

Effect of Dictyophora Polysaccharide on Arsenic Content of Liver,Blood and Urine in Arsenic Poisoning Rats

HU Ting, LUO Peng

(TheKeyLaboratoryofEnvironmentalPollutionMonitoringandDiseaseControl,MinistryofEducationDepartmentofToxicology,SchoolofPublicHealth,GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550000,Guizhou,China)

Objective: To investigate the effect of dictyophora polysaccharide on arsenic content in arsenic poisoning rats. Methods: A total of 24 healthy adult clean SD rats were randomly divided into control group, dictyophora polysaccharide intervention group and model group, half male and half female in each group. The control received ordinary feed. Dictyophora polysaccharide intervention group and the model group received feed of 50 mg/kg arsenic content. Meanwhile, dictyophora polysaccharide intervention group received intragastric administration of dictyophora polysaccharide (10 g/L) at 20 mL/kg every day. The rats' hair gloss and other general conditions in the feeding process were observed and the rats' body weight at 0, 30, 60 and 90 d after feeding were recorded. 3 months after feeding and treatment, the blood and urine of rats in each group were taken, and the rats were sacrificed to get the liver tissue. The content of arsenic was detected by atomic fluorescence spectrometry in rats' blood, urine and liver tissue, and the liver weight of rats in each group was calculated and the organ coefficient was calculated. Results: The rats in the control group developed normally, the spirit was good, and the hair was glossy while the rats in model group developed relatively medium, and the hair was dark and sparse. In dictyophora polysaccharide intervention group, the rats' development, spirit and hair gloss were between control group and model group. Compared with control group, at the same time of development, the body weight of rats in model group and dictyophora polysaccharide intervention group decreased, and the differences at 30 d, 90 d after feeding were statistically significant (P<0.05). After feeding, in dictyophora polysaccharide intervention group rats' body weight increased compared with that of model group, but there was significant difference at 30 d after feeding(P<0.05). Compared with control group, in model group and dictyophora polysaccharide intervention group the liver weight, organ coefficient, arsenic in liver, arsenic in blood, and arsenic in urine were increased (P<0.05). Compared with model group, in dictyophora polysaccharide intervention group arsenic in liver decreased while arsenic in urine increased (P<0.05). Conclusion: Dictyophora polysaccharide can reduce the arsenic content in the liver, blood and urine in arsenic poisoning rats.

dictyophora polysaccharide; sodium arsenite; arsenic poisoning; liver injury; animal model; rats, Sprague-Dawley

國(guó)家自然科學(xué)基金(81160336)； 貴州省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目[黔科合 NY 字(2011)3055 號(hào)〗； 貴州省教育廳基金項(xiàng)目[黔省專合字(2010)39號(hào)]； 貴州省科技廳[黔科合 J 字(2010)2188]

?? E-mail:519484547@qq.com

時(shí)間：2016-11-15 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1164.R.20161115.1757.008.html

R151；R595.2

A

1000-2707(2016)11-1254-04

10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.11.004