傅巍峰 李 寧 呂英軍 李曉英(山東省青島市城陽區(qū)農(nóng)業(yè)局 266109 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院)
三聚氰胺和三聚氰酸對小鼠睪丸氧化損傷的影響
傅巍峰①李 寧①呂英軍②李曉英①
(①山東省青島市城陽區(qū)農(nóng)業(yè)局 266109 ②南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院)
40只ICR小鼠隨機(jī)分成低、中、高劑量組和空白對照組,每組10只,每天分別灌胃1mg/kg,5mg/kg和25mg/kg的三聚氰胺和三聚氰酸的玉米油混合物,對照組灌胃玉米油,連續(xù)28d后,測定小鼠體重和睪丸絕對重量,并計算睪丸相對重量,取睪丸測定超氧化物歧化酶(SOD)、還原性谷胱甘肽(GSH)活性和丙二醛(MDA)、巰基(PSH)含量。結(jié)果表明,與對照組相比,中、高劑量組小鼠表現(xiàn)精神萎靡,采食量減少,被毛聳立,尿少,顏色呈深黃色;中、高劑量組小鼠體重明顯低于空白對照組(P<0.05),而睪丸絕對重量明顯高于空白對照組(P<0.05);中、高劑量組小鼠的SOD活性明顯低于對照組(P<0.05),低、中、高劑量組的小鼠的GSH活性明顯低于對照組(P<0.05),而低、中、高劑量組的小鼠MDA含量明顯高于對照組(P<0.05)。說明三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠睪丸產(chǎn)生損傷作用,其損傷與氧化損傷有關(guān)。
三聚氰胺, 三聚氰酸 小鼠 睪丸 氧化損傷
三聚氰胺是一種富含氮元素的三嗪類雜環(huán)化合物,常被用做生產(chǎn)塑料、涂料和防火材料的原料,三聚氰酸是結(jié)構(gòu)類似于三聚氰胺的物質(zhì),是三聚氰胺生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品,正是由于其較高的氮元素,被一些不法商人添加入食品中來提高蛋白質(zhì)含量,從而導(dǎo)致了2007年美國寵物中毒和2008年中國嬰兒腎結(jié)石事件。以往實(shí)驗(yàn)表明兩者毒性均較小,但兩者混合在一起可對機(jī)體產(chǎn)生明顯毒性,目前研究主要集中在腎臟上,包括可以使動物臨床表現(xiàn)為食欲不振、嘔吐、尿量增多和氮質(zhì)血癥[1-2],而且還可使腎臟上皮細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激、能量代謝障礙和凋亡[3-4],但三聚氰胺和三聚氰胺對其它臟器是否會產(chǎn)生影響,目前報道甚少,本試驗(yàn)通過飼喂雄性小鼠不同劑量三聚氰胺和三聚氰酸來觀察其對睪丸組織氧化損傷的影響,以期深入了解三聚氰胺和三聚氰酸的毒性。
1.1 主要試劑 試驗(yàn)前將三聚氰胺和三聚氰酸用玉米油分別制備成2、0.5mg/ml和0.04mg/ml;BCA蛋白測定試劑盒;SOD、GSH、MDA和SH檢測試劑盒。
1.2 試驗(yàn)動物分組與處理 40只21日齡ICR小鼠,適應(yīng)1周后,隨機(jī)分成4組(對照組、低劑量組、中劑量組和高劑量組)。低、中、高劑量組按照小鼠體重每天分別灌胃1、5和25mg/kg的三聚氰胺和三聚氰酸的玉米油混合物,對照組按照體重灌胃相對應(yīng)體積的玉米油,連續(xù)灌胃28d。
1.3 樣品采集與處理 試驗(yàn)結(jié)束后稱重,剖檢取出腎臟和睪丸稱重,計算腎臟和睪丸相對重量,將其左側(cè)睪丸放于-80℃以用于測定氧化損傷指標(biāo)。
1.4 小鼠睪丸組織中SOD、GSH、MDA和SH測定 將適量睪丸用0.9%生理鹽水勻漿為10%的組織勻漿液,2000rp離心10min后,取上清液,根據(jù)BCA蛋白測定試劑盒檢測上清液蛋白含量,SOD、GSH、MDA和SH均嚴(yán)格按照試劑盒步驟進(jìn)行操作。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。應(yīng)用單因素方差分析進(jìn)行組間差異的顯著性檢驗(yàn)。
2.1 染毒后各組小鼠的一般狀態(tài) 對照組和1mg/kg試驗(yàn)組小鼠未見明顯變化;5mg/kg和25mg/kg試驗(yàn)組小鼠表現(xiàn)為活動減少、精神萎靡、采食量減少、被毛聳立、尿少、顏色呈深黃色。
2.2 三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠體重和睪丸重量的影響 染毒三聚氰胺和三聚氰酸混合物后對小鼠體重和睪丸重量的影響見表1。灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后小鼠的體重增長速度減慢,并且隨著劑量的增加體重增長速度減慢,5和25mg/kg劑量組的小鼠體重明顯低于對照組(P<0.05);灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后,小鼠睪丸絕對重量明顯變大,隨著灌胃劑量的增大而增大,5mg/kg和25mg/kg劑量組的小鼠睪丸絕對重量明顯高于對照組(P<0.05);灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后小鼠睪丸相對重量與對照組相比無明顯差異(P>0.05)。
表1 三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠體重、睪丸絕對重量和相對重量的影響 (mg/kg、g)
2.3 三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠睪丸氧化指標(biāo)的影響 灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后對小鼠睪丸氧化指標(biāo)的影響見表2。灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后SOD和GSH活性隨著劑量增加而減小,5和25mg/kg劑量組的小鼠的SOD活性明顯低于對照組(P<0.05),1、5和25mg/kg劑量組的小鼠的GSH活性明顯低于對照組(P<0.05);灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后MDA含量隨著劑量的增加而增大,1、5和25mg/kg劑量組的小鼠的MDA含量明顯高于對照組(P<0.05);灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后PSH含量與對照組相比無明顯差異(P>0.05)。
表2 三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠睪丸SOD、GSH、MDA和PSH的影響 (mg/kg)
小鼠灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后精神狀態(tài)變差、采食量較少、尿少、顏色變深黃色,體重減輕,表明三聚氰胺和三聚氰酸混合物對小鼠產(chǎn)生了毒性,小鼠尿少和顏色變深黃色可能和腎臟損傷有關(guān);小鼠染毒后睪丸重量較輕,表明三聚氰胺和三聚氰酸混合物對睪丸產(chǎn)生了損傷。睪丸相對重量與對照組無明顯差異,可能和小鼠體重減輕有一定關(guān)系。
氧化損傷是外來化合物對機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生毒性的主要機(jī)制之一,活性氧簇(ROS)通常被認(rèn)為是氧化應(yīng)激的產(chǎn)物,正常機(jī)體自身有一套抗氧化體系,維持著體內(nèi)自由基處于不斷產(chǎn)生與清除的動態(tài)平衡之中,若自由基產(chǎn)生過多或清除過慢,多余的自由基就可能對機(jī)體造成損傷,SOD和GSH是機(jī)體清除自由基的主要抗氧化物酶,MDA是細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的總產(chǎn)物[5-6],在本試驗(yàn)中,小鼠灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后SOD和GSH活性降低而MDA含量升高,提示三聚氰胺和三聚氰酸混合物導(dǎo)致了小鼠體內(nèi)的氧化和抗氧化狀態(tài)失衡,引起氧化應(yīng)激效應(yīng)。ROS不僅能與膜脂質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致MDA的增多,而且還可與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致細(xì)胞的進(jìn)一步損傷,蛋白質(zhì)巰基含量是蛋白質(zhì)氧化的敏感指標(biāo)[7]。在本實(shí)驗(yàn)中,小鼠灌胃三聚氰胺和三聚氰酸混合物后PSH含量沒有發(fā)生明顯變化,表明三聚氰胺和三聚氰酸混合物作用小鼠后產(chǎn)生的自由基并未對睪丸細(xì)胞蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng),綜上所述,三聚氰胺和三聚氰酸混合物可對小鼠睪丸產(chǎn)生損傷,其損傷和氧化應(yīng)激有關(guān)。
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S816.4
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1007-1733(2014)09-0008-02
2014–05–05)