低濃度砷染毒對大鼠紅細胞的損傷及其機制研究.pdf

1、目的：1.分析比較低濃度砷染毒大鼠紅細胞和紅細胞膜蛋白的毒性改變，尋找慢性砷中毒早期生物標志物；2. 研究低濃度砷染毒大鼠紅細胞膜蛋白損傷分子機制，為砷的毒作用機制研究開辟新思路；3. 建立低濃度飲用水砷暴露動物模型，測定其毒效應，為國家飲用水砷衛(wèi)生標準的安全性評價提供依據。
　　 方法：140g-160g 健康雄性SD大鼠40只，隨機分為4組，分別為對照組，10μg/L、60μg/L、360μg/L 砷染毒組；3個染毒組采用自

2、由飲用含砷水染毒，對照組飲用普通潔凈自來水；染毒30天后，麻醉動物，腹主動脈采集血樣，解剖取其主要臟器。分析比較不同組大鼠體重、臟器系數(shù)等一般毒性指標。檢測不同組大鼠紅細胞參數(shù)、紅細胞衰亡率、紅細胞形態(tài)及紅細胞聚集能力和變形能力等紅細胞毒性損傷指標。采用SDS-PAGE 電泳和細胞免疫熒光技術分析比較其紅細胞膜蛋白變化。
　　 結果：1.大鼠一般毒性不同組大鼠同一時間體重差別無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；與對照組相比，360μg

3、/L 砷染毒組大鼠脾臟臟器系數(shù)明顯增加，差別有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；其余腦、心、肺、肝、腎臟器系數(shù)各組之間尚無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。2.大鼠紅細胞毒性2.1紅細胞參數(shù)：與正常對照組相比，各染毒組大鼠紅細胞參數(shù)尚未發(fā)生異常改變（P>0.05）。2.2 紅細胞衰亡率：流式細胞儀檢測結果表明，與對照組相比，360μg/L 砷染毒組大鼠紅細胞衰亡率增加（P<0.05）。2.3 紅細胞形態(tài)：砷染毒組大鼠紅細胞形態(tài)發(fā)生異常改變，細胞表面

4、出現(xiàn)微小突起或明顯棘突等不規(guī)則變化，360μg/L 砷染毒組的變化最為明顯，可見多個不規(guī)則形紅細胞以及明顯棘突狀紅細胞。2.4 紅細胞血液流變學：與對照組相比，360μg/L 砷染毒組的全血低切表觀粘度、相對粘度和還原粘度均明顯降低（P<0.05）；360μg/L 砷染毒組全血中切表觀粘度的降低有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；同時，360μg/L 砷染毒組的紅細胞聚集指數(shù)也明顯小于對照組（P<0.01）；而不同組全血高切表觀粘度、相對粘度

5、和還原粘度無統(tǒng)計學改變（P>0.05），紅細胞剛性指數(shù)和變形指數(shù)也無明顯變化（P>0.05）。3.大鼠紅細胞膜蛋白損傷SDS-PAGE 電泳分離得到α-血影蛋白、β-血影蛋白、錨蛋白、帶3蛋白、帶4.2蛋白、肌動蛋白，共6種主要大鼠紅細胞蛋白。與對照組相比，360μg/L 砷染毒組大鼠錨蛋白含量減少，差別有統(tǒng)計學意義（P<0.01）。隨染毒劑量增加，各組大鼠帶3蛋白表達呈現(xiàn)增加趨勢，且360μg/L 砷染毒組的升高有統(tǒng)計學意義（P<0.

6、05）。其余4種蛋白表達水平的改變均無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。免疫熒光檢測結果顯示，帶3蛋白和CD35在砷暴露大鼠紅細胞膜上呈現(xiàn)簇集性增加，以60μg/L和360μg/L 砷染毒組較為明顯。
　　 結論：1. 低濃度砷染毒可對大鼠紅細胞產生毒作用，導致紅細胞衰亡率（eryptosis）增加、紅細胞形態(tài)發(fā)生異常改變、紅細胞聚集性降低，其原因可能與砷致紅細胞膜帶3蛋白和錨蛋白含量異常及紅細胞膜上帶3蛋白和CD35簇集性增加有關。