阿特拉津对大鼠肝肾功能及DNA氧化损伤作用的实验研究

★ 李龙雪 张先艳 付丹 罗小泉*（1.江西中医药大学 南昌 330004；.南昌大学第一附属医院 南昌 330006）

阿特拉津（atrazine，ATR）是一种选择性除草剂，广泛应用于玉米、甘蔗、林地等的杂草防除。ATR具有结构稳定、降解速度慢等特点，易被雨水淋洗至土壤深层，污染地表水和地下水，目前世界各地均有ATR残留物污染水体的报道［1-3］。ATR是一种低毒性的除草剂，能干扰生物体的内分泌系统，引起遗传、神经、生殖和免疫毒性，甚至癌症。Tennant等［4］通过彗星试验发现ATR使C57BL/6小鼠肝脏发生剂量依赖性的DNA损伤；长期低剂量接触ATR能引起大鼠肝细胞嗜酸性坏死及间隙增大，肾脏空泡变合并中性粒细胞浸润［5］；高浓度的ATR也能抑制仙姑弹琴蛙蝌蚪体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性［6］，延缓红耳龟受精卵胚胎发育，并导致肝脏和肾脏组织病变［7］。本研究采用ATR亚慢性经口染毒大鼠，在4、8和12w时分别测定血清中相应生化指标和8-羟基脱氧鸟苷（8-hydroxy-2 deoxyguanosine，8-OHdG）的浓度，探讨ATR对大鼠肝肾功能的损伤，为评价ATR的毒性和防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料来源 SPF级Wistar大鼠，体重100～120g，雌雄各半，购自北京维通利华实验动物技术有限公司（SCXK（京）2014-0001）。97%阿特拉津购自山东滨农科技有限公司；谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、血尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）检测试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司；8羟基脱氧鸟苷试剂盒购自上海樊克生物科技有限公司。

1.2 研究方法 45只Wistar大鼠按体重和性别随机分为三组，即对照组（C组）、ATR低剂量组（L组）（35.6mg/kg·d，1/50 LD50）和ATR高剂量组（H组）（97.8mg/kg·d，1/20 LD50），每组15只，采用喂饲法给动物染毒，连续12w，自由饮水，染毒4、8和12w分别处死一批动物，用水合氯醛麻醉后断头采集血样，分离血清，-80℃保存备用。

按说明书配制各种溶液，将待测血样和相应溶液放入全自动生化分析仪中，检测4、8、12周血样中谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总蛋白、白蛋白、血尿素氮、肌酐的含量。按说明书操作，用酶标仪检测8羟基脱氧鸟苷的含量。

2 结果

2.1 阿特拉津对大鼠脏体比的影响 随着染毒时间和剂量的增加，染毒组和对照组大鼠肝脏、肾脏脏体比无显著性差异（P＞0.05），见表1。

表1 阿特拉津对大鼠肝、肾脏体比的影响（，n=15） %

表1 阿特拉津对大鼠肝、肾脏体比的影响（，n=15） %

染毒时间 组别 肝脏/体重比值 肾脏/体重比值4w C 2.364±0.289 0.596±0.021 L 2.260±0.333 0.608±0.042 H 2.419±0.229 0.602±0.040 8w C 2.633±0.272 0.651±0.035 L 2.405±0.165 0.641±0.074 H 2.660±0.120 0.657±0.066 12w C 2.266±0.092 0.610±0.048 L 2.317±0.187 0.664±0.087 H 2.474±0.247 0.688±0.134

2.2 阿特拉津对大鼠血生化的影响 与对照组相比，染毒12w高剂量组大鼠血清中ALT、AST、TP和BUN显著升高（P＜0.05），染毒8w高剂量组大鼠血清中AST显著升高（P＜0.01），见表2。

表2 阿特拉津致大鼠血生化指标的变化（，n=15）

表2 阿特拉津致大鼠血生化指标的变化（，n=15）

注：与同期对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01。

染毒时间 组别 ALT AST TP ALB BUN CRE 4w C 43.2±2.8 120.6±17.6 55.1±3.4 33.4±4.1 7.9±1.0 70.8±6.7 L 43.4±3.8 136.2±18.0 58.4±2.5 32.3±3.2 8.2±0.8 71.2±6.3 H 44.2±2.9 141±29.6 59.4±5.3 32.9±1.5 8.9±0.5 71.6±7.1 8w C 43.8±4.4 124.6±13.1 57.3±5 32.9±1.7 8.1±1.4 71.2±5.4 L 43.2±7.6 139.8±16.3 59.6±2.6 32±1.8 8.7±0.8 76.8±13.7 H 44.6±10 152.2±15.6* 60.5±2.9 31.9±2.7 8.9±1.2 83.4±7.4 12w C 44.2±2.2 141.8±15.7 59.7±4.7 35.8±1.9 8.4±0.5 79.0±2.9 L 44.8±4.0 149±12.1 61.7±3.4 34.9±1.6 10.0±0.7 86.4±9.9 H 53.0±2.1** 163.2±10.9* 66.9±5.8* 33.7±2.8 10.3±2.1* 90.2±14.0

2.3 阿特拉津对大鼠血清8羟基脱氧鸟苷的影响 染毒12w，高剂量组大鼠血清8-OHdG浓度与对照组相比显著升高（P＜0.05），见表3。

3 讨论

脏体比是评价组织器官生理功能的重要指标，可反映毒物暴露对组织器官的影响。本实验结果显示ATR染毒后，大鼠肝、肾脏体比均有所升高，但无统计学意义，提示肝、肾可能有轻微水肿或增生。

肝脏和肾脏是动物体内最重要的解毒、排毒器官，外源性化合物进人机体后均要经过肝脏转化，经血液传输到肾脏，经肾小球和肾小管滤过后排出体外。有研究表明［8］，ATR代谢产物脱乙基脱异丙基阿特拉津（DEDIA）可长时间蓄积在肝脏和肾脏，说明肝、肾组织是毒性作用的靶器官。

表3 阿特拉津致大鼠血清8羟基脱氧鸟苷含量的变化（，n=15） ng/L

表3 阿特拉津致大鼠血清8羟基脱氧鸟苷含量的变化（，n=15） ng/L

注：与同期对照组比较，*P＜0.05。

4w C 35.58±1.40 L 36.30±1.23 H 35.38±1.26 8w C 36.12±2.34 L 38.61±3.85 H 38.86±3.13 12w C 36.80±1.94 L 41.25±4.43 H 41.32±2.88*染毒时间 组别 8-OHdG水平

ALT和AST是人体代谢过程中非常重要的酶，是说明肝实质损伤常用的两项指标。当肝细胞受到损伤时，ALT和AST就会被释放，使血清中ALT和AST的含量升高［9］。染毒12w，高剂量组大鼠血清中ALT和AST含量显著升高（P＜0.05）；染毒8w，高剂量组大鼠血清中AST含量显著升高（P＜0.05）。表明ATR能损害大鼠肝细胞。

BUN是机体氨基酸和蛋白质代谢的终产物，是血液中非蛋白质的主要成分。当肾脏功能发生损伤时，BUN排出减少，导致血清中BUN数值的升高，患有肾功能衰竭、肾炎、肾内破坏性和占位性病变等疾病血清中BUN均增高［10-11］。染毒12w，高剂量组大鼠血清中BUN含量与对照组相比显著升高（P＜0.05），表明染毒大鼠肾功能受到损伤。

TP包括白蛋白和球蛋白，在体内TP水平变化主要反映肝脏合成功能和肾脏病变造成的蛋白丢失情况，肝脏和肾脏病理状态和慢性的炎症等皆能使TP升高。与对照组相比，染毒12w高剂量组大鼠血清中TP含量显著升高（P＜0.05），表明大鼠肝功能受损和肾功能减退，与染毒组血清中ALT、AST、BUN含量变化一致。综上所述，染毒组大鼠的血清生化学指标的异常，提示ATR对肝脏和肾脏的损害作用。

有研究表明，DNA 氧化损伤可导致基因突变、细胞癌变、退行性疾病及个体衰老。8-OHdG是DNA分子中鸟嘌呤碱基的第8位C原子在过量的活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）攻击下结合-OH而生成的一种氧化性加合物，是评价氧化应激及 DNA 氧化损伤的有效指标［12］。8-OHdG是活性氧自由基（ROS）引起DNA氧化损伤的产物，机体受外源性物质刺激产生大量ROS，ROS直接攻击DNA中的鸟嘌呤，使脱氧鸟苷氧化为8-OHdG，随后8-OHdG被机体特异性DNA修复酶剪切清除并经肾脏随尿排泄［13-15］。8-OHdG的含量可反映机体氧化损伤程度，是目前国际上公认的评价DNA氧化损伤和氧化应激状态的敏感指标。本实验结果显示，染毒12w，高剂量组大鼠血清中8-OHdG的含量与对照组相比显著升高（P＜0.01），表明ATR亚慢性经口染毒可造成大鼠DNA氧化损伤。