SDBS对小鼠肝脏急性损害的初步探索

王钊,李海梅,解飞虎,曾琪,卜宁,廖春雁,朱其芳,黄勇奇①

(1.广西医科大学第一临床医学院2008级3班,广西 南宁 530021 E-mail:wangzhaodoctor@126.com;2.广西医科大学生物化学与分子生物学教研室,广西 南宁 530021)

十二烷基苯磺酸钠(SDBS)是一种阴离子表面活性剂,是化学洗涤剂的主要成分。SDBS具有致畸性、致变异性、致癌性[1],其中最直接的就是引起皮肤的红斑和水肿等病变[2]。有报道指出SDBS可使小鼠精子畸形率增高[3],被含有SDBS的污水污染的河流中的鱼类会受到一定的影响[4],张莹辉等[5]报道SDBS使猪体内SOD酶活性减低,丙二醛、NO和胆固醇含量升高。但国内外就SDBS对肝脏的急性损害报道甚少,笔者通过对饲喂SDBS的小鼠血清中的GPT活性进行检测,观察肝脏体重比值的变化来探讨SDBS对肝脏的毒性作用。

1 材料

1.1 实验动物 选用广西医科大学实验动物中心饲养的KM小白鼠72只,全部为雌性,体重20～25g。

1.2 主要试剂与药品 SDBS:由上海沪峰生化试剂有限公司生产,使用时溶解并配制相应浓度;丙酮酸:郑州贺天科技有限公司生产;2,4-二硝基苯肼:由江苏强盛功能化学股份有限公司生产。

2 方法

2.1 试验动物分组及编号 将72只小鼠随机分为6组,每组12只,对各组的12只小鼠随机编号为1～12号。之后,随机选出一组做为阴性对照组,对剩余的 5组随机编号为A、B、C、D、E组。

2.2 不同组小白鼠的处理 配制浓度为0.139g/L、0.279g/L、0.558g/L、0.837g/L、1.116g/L 5个浓度的 SDBS溶液,分别加入A、B、C、D、E各组小鼠的给水器中,对照组小鼠的给水器中加入蒸馏水,供其饮用7天。

2.3 实验指标的测定 通过观察小鼠7天的饮食、活动情况,记录小鼠行为及精神状态的改变。分别称量、记录各组小鼠的体重,然后每只小鼠眼球取血并按照吴耀生主编的《医学生物化学与分子生物学》中的赖氏法[6]检测血浆中GPT活性的改变。最后,各组小鼠全部解剖取肝脏并称其重量,计算肝脏体重比值。

2.4 数据处理及统计分析 采用SPSS 17.0对实验数据进行处理与分析,结果用()的形式表示。

3 结果

3.1 小白鼠行为以及精神状态的改变 饲养小鼠1周后,E组小鼠的活动、饮食较其他各组小鼠明显减少,且出现嗜睡的情形,但无中毒死亡的情况出现。其余各组小鼠的饮食、活动及精神状况均正常,彼此间无明显差异。

3.2 血浆GPT活性的变化 见表1。

表1 各浓度组小鼠GPT活性比较 ()

表1 各浓度组小鼠GPT活性比较 ()

注:t、P值为A～E各组与对照组比较

组别 n GPT活性(u) t P对照组 12 75.53±15.78 - -A组(0.139g/L) 12 93.06±14.33 2.83 0.016 B组(0.279g/L) 12 86.56±9.21 2.51 0.029 C组(0.558g/L) 12 91.22±8.59 2.39 0.036 D组(0.837g/L) 12 92.34±9.23 3.21 0.008 E组(1.116g/L) 12 96.76±10.71 3.39 0.006

结果显示:随着SDBS浓度的增高,各组小鼠血清GPT活性逐渐增高。A组小鼠血清GPT活性高于对照组及B、C、D组,小于E组,结果见表2。

3.3 肝脏体重比值的变化 见表2。

表2 各浓度组小鼠肝脏体重比值的比较 ()

表2 各浓度组小鼠肝脏体重比值的比较 ()

注:t、P值为A～E各组与对照组比较

组别 n 肝脏体重比(mg/g) t P对照组 12 38.98±5.55 - -A组(0.139g/L) 12 46.72±5.89 4.37 0.001 B组(0.279g/L) 12 45.01±4.93 2.25 0.046 C组(0.558g/L) 12 44.27±4.11 2.32 0.041 D组(0.837g/L) 12 45.91±6.16 3.00 0.012 E组(1.116g/L) 12 49.35±4.79 4.09 0.002

结果显示:随着SDBS浓度的增高,各组小鼠肝脏体重比值逐渐增高。但A组小鼠肝脏体重比值高于对照组及B、C、D组,小于E组。

4 讨论

肝脏损伤的基本要素就是细胞死亡,而细胞死亡有细胞坏死和细胞凋亡两种形式,化学物质SDBS等有害物质,可作用于肝脏细胞,使肝脏细胞膜的完整性被破环,胞质膜破裂,最后导致细胞溶解、细胞内细胞器死亡、胞质液的酶类(如ALT、AST)释出,激起炎症反应。炎症细胞释放的细胞因子和毒性氧自由基的出现,使邻近的组织进一步损伤,加重病变。如果发展下去可使更多的肝实质细胞死亡,最终导致肝功能不全和疾病形成。

鉴于国内外学者对SDBS毒性的研究,结合本实验可知SDBS对肝脏有一定的毒性作用,其机制归纳起来包括下列几个方面:①SDBS破坏肝细胞的细胞膜,使钙离子内流和钾离子外排增加,细胞肿胀和破裂。②激活一系列水解酶类,如:蛋白水解酶、磷脂酶、核酸内切酶等使细胞破坏。③活性氧自由基的产生。活性氧自由基对机体造成的最大损害是以连锁反应的方式“攻击”肝细胞膜脂质,造成大量脂质过氧化物的产生[7]。这些过氧化物被断裂成不同大小的醛类分子,对细胞产生很强的毒性,使生物膜的结构发生改变,进而影响其功能。

通过上述的三个机制导致肝细胞肿胀、变性、坏死,肝脏利用氨合成尿素的能力减退,肠道产生的氨不能在肝脏内充分解毒,部分氨直接进入体循环,使血氨增高。高浓度的血氨透过血脑屏障进入小鼠大脑内,氨在大脑的解毒过程需消耗大量的辅酶、ATP、α-酮戊二酸和谷氨酸,同时产生谷氨酰胺。α-酮戊二酸是三羧酸循环中的重要中间产物,缺少则使大脑细胞的能量供应不足,以致不能维持正常功能。谷氨酸是大脑的重要兴奋性神经递质,缺少则大脑抑制增加。另外,谷氨酰胺是一种很强的细胞内渗透剂,其增加导致星形细胞肿胀,星形细胞中增加的谷氨酰胺同时可进入神经元细胞使之发生肿胀,以致大脑不能维持正常功能,于是E组小鼠便出现饮食减少、活动减少、嗜睡的情形。肝细胞的水肿、变性还导致肝脏体重比值增大,肝细胞坏死又使细胞内的GPT大量释放到细胞外。在本实验研究的SDBS浓度范围内肝脏体重比值和血清GPT活性随SDBS浓度增加而增大。但是A组小鼠,其血清GPT活性、肝脏体重比值均高于其他各组小鼠,却小于E组小鼠,出现该情况是由于肝细胞表面的相关受体对浓度约为0.139g/L的SDBS溶液比较敏感,亲和力较强,所以导致肝细胞在该浓度附近损害较大。在浓度为0.139～0.279g/L的范围内随着浓度的增高,肝细胞对药物的敏感性降低,故肝脏损害程度也减小。由此可得出结论:浓度小于0.279g/L的SDBS与肝脏表面相关受体的结合是可逆的,所以对肝脏造成的损害也是可逆的,这时如果使用药物干预治疗,可以使受损的肝脏恢复原有功能。当SDBS浓度超过0.279g/L时,随着浓度的增大,肝脏损害的程度也增大,是由于肝脏表面的相关受体与SDBS发生不可逆性结合,导致肝脏不可逆损害。

[1]方云,夏咏梅.表面活性剂的安全性和温和性[J].日用化学工业,1998,12(6):22-27.

[2]王学川,邱白玉.表面活性剂的毒性问题[J].日用化学品科学,2005,28(6):22-25.

[3]夏清林,杜琰琰,李少群,等.某天然植物性洗洁精的毒性研究[J].中国职业医学,2003,30(3):39-41.

[4]吴国樵.家用洗涤剂对鱼的急性毒性[J].水生生物学报,2001,7(4):296-297.

[5]张莹辉,王艳国,刘松年,等.合成洗涤剂对猪肝脏的损伤作用[J].中国公共卫生,2005,21(3):346.

[6]吴耀生.医学生物化学与分子生物学实验指南[M].北京:人民卫生出版社,2007.

[7]王咏梅.自由基与谷胱甘肽过氧化物酶[J].解放军药学学报,2005,21(5):369-371.