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前言 乙二醛(glyoxal)是α-酮醛,为合成树脂的中间产物,广泛用于造纸、纺织、制药、染料生产等工业,在水和大气臭氧化产物中、加热后的糖、咖啡及烟草中也发现其存在。它的毒性较低,主要表现为对眼及呼吸道粘膜的刺激作用。近年研究表明,它还有致癌性和致突变性,并与脂质过氧化作用关系密切,可诱发活性氧自由基产生。本文通过观察乙二醛(glyoxal)急性染毒小鼠全血及组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase SOD)谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase GSH-Px)、巯基(SH)及脂质过氧化物(Lipid Peroxidation,LPO)含量的变化,探讨乙二醛对抗氧化系统的影响及毒作用机制;亚急性染毒小鼠利用光、电镜技术,观察乙二醛引起的肝、肾组织病理改变。 材料与方法 1.乙二醛对小鼠抗氧化系统影响的研究 实验用昆明种小鼠40只,雌雄各半,体重25±3g,随机分成4组,每组10只。实验组分三组,腹腔注射乙二醛水溶液,剂量分别为1.3 mmol/kg(1/8 LD50)、2.6 mmol/kg(1/4 LD50)及5.2mmol/kg(1/2LD50),对照组注射等量生理盐水。急性染毒后24小时,乙醚麻醉,摘眼球采血,然后处死小鼠,取心、肝、脑及肾组织。于当日进行血中各项指标测定。组织置于-20℃保存,测前制成组织匀浆。 全血及组织中GSH-Px的活力测定,采用二硫双硝基苯甲酸(DTNB)法;SOD活力的测定用亚硝酸盐法。血清及组织中的LPO含量测定,用硫代巴比妥酸厂BA)法;全血及组织中总流基门6H)和非蛋白流基(NPSH)含量测定,用Edrians法,蛋白流基(PB-SH)含量可由T-SH减去NP-SH求得。 血红蛋白测定用高铁血红蛋白法;组织蛋白测定用双缩豚法。 2.乙二醛染毒小鼠病理形态学观察 昆明种小鼠历只,雌雄各半,体重 25。3 g,随机分成 4组,每组4只。分组及染毒同前。每周染毒2次,2次间隔4天,共染毒4次,然后处死小鼠,常规取肝、肾组织,进行光镜和电镜观察。光镜:常规的 10%福尔马林固定、石蜡包埋pE染色;电镜:用 2.5%戊二醛初固定,二%饿酸后固定。用光镜和透射电镜观察组织及细胞内部结构的变化,比较实验组和对照组小鼠的组织病理改变。 3.统计分析 用Excel软件进行实验数据整理,用SPSS10.0统计分析软件进行单因素方差分析(ANOVA)及各组间的Q检验。 结 果 1.乙H醛对小鼠抗氧化系统的影响 急性染毒可使小鼠脑的各染毒组及肝的高剂量组LPO含量升高,与对照组比较差异具有显著性。肝的低剂量组及脑的高剂量组SOD活力增高,与对照组比较,差异显著。其他各组SOD活力与LPO含量与对照组比较无差异。 急性染毒还可使小鼠全血和肾脏各剂量组及肝脏低、中剂量组GSH-Px活力下降;全血各剂量组及脑高剂量组的T-SH及PB-SH含量增加,脑、肾高剂量组及肝脏中、低剂量组NP-SH含量下降,均与对照组相比差异显著;其它各组GSH-Px及流基含量无明显变化。 ·2· 2.乙二醛对小鼠肝、肾病理改变的影响 O)光镜结果 由光镜检查可见,对照组小鼠肝细胞及肾小管上皮细胞轻度水样变性。实验组与对照组小鼠比较,肝、肾损伤程度有明显差异,但无性别差异。 染毒组小鼠肝脏,呈现出肝细胞水样变性,点灶状坏死,及肝细胞再生,肝静脉窦扩张充血,汇管区炎细胞浸润;重者呈现肝被膜增厚及大片肝细胞变性坏死。 染毒组小鼠肾脏,间质血管扩张、充血、出血,肾小管上皮细胞水样变性;有的管腔可见蛋白管型。并且随乙二醛染毒剂量增高,损伤程度加重。 p)透射电镜结果 肾脏对照组可见:肾脏细胞胞浆可见丰富的线粒体、内质网未见明显改变。高剂量组可见:胞浆内线粒体肿胀,畸变短进而消失,内质网广泛解体,离断。有处呈空泡化,核膜弯曲变形,基质疏松水肿。 肝脏对照组可见:肝细胞胞浆可见丰富的线粒体、内质网,未见明显改变。高剂量组可见:线粒体肿胀,峪变短进而消失,内质网扩张,呈空泡状,核膜、细胞膜弯曲变形,核染色质分布不均,向核膜聚集,基质疏松水肿。 讨 论 本研究发现脑中LPO含量和SOD活力明显升高。SOD活力升高,分析原因是乙H醛进人脑中,产生氧化应激,反馈诱导SOD合成增加所致。脑中LPO的升高,与脑组织中脂质类含量高,GSH-u活性相对较低有关。在实验中还发现,脑PB毛H和TEH含量增加,与SOD活力增加的结果一致,考虑是PB-SH(包括 ·3·SOD)代偿保护机体免受LPO损伤的结果;而NP毛H降低则是由于一方面作为GSH-Px的底物而发挥作用,另一方面也是NPSH本身直接发挥抗氧化作用而被消耗所致,结果提示脑是乙二醛作用的敏感器官,有学者研究也证实乙二醛具有神经毒性,乙二醛形成的高级糖化终产物(AGES)在神经退行性变疾病的发病中起重要作用。 研究结果显示,高剂量