鎘致大鼠肝線粒體氧化損傷及NAC干預(yù)作用的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、前言： 鎘(Cadmium，Cd)是機(jī)體生長發(fā)育的非必需元素，也是一種重要的環(huán)境污染物。鎘在人體內(nèi)的半衰期很長，大概10-35年，被美國毒物管理委員會(huì)(ATSDR)列為第6位危及人體健康的有毒物質(zhì)，很少量進(jìn)入人體即可對腎、肺、肝、睪丸、骨骼及血液等多系統(tǒng)造成損傷，甚至致畸、致突變，國際癌證研究機(jī)構(gòu)確定其為人類和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的肺癌和前列腺癌的確認(rèn)致癌物。研究表明鎘的毒性機(jī)制與線粒體的結(jié)構(gòu)和功能異常有關(guān)。鎘致細(xì)胞毒性的早期靶部位可能是線

2、粒體，鎘可以引起線粒體膜電位呈劑量依賴性下降，其變化可以出現(xiàn)在細(xì)胞損傷之前。鎘能引起能量代謝障礙，使ATP含量下降；通過對線粒體結(jié)構(gòu)和功能損傷，引起細(xì)胞凋亡。關(guān)于鎘對線粒體損傷的影響報(bào)道較少，且線粒體功能的改變在鎘中毒的作用仍不清楚。N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine，NAC)是一種含巰基的化合物，極易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，作為自由基的清除劑與自由基相互作用，還可以作為GSH合成前體，增加細(xì)胞內(nèi)GSH的含量，補(bǔ)充細(xì)胞內(nèi)

3、防御緩沖體系中“還原型巰基庫”，在維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡以及保護(hù)細(xì)胞不受氧化損傷中有重要的作用。本實(shí)驗(yàn)通過線粒體孵育液染鎘和整體動(dòng)物大鼠染鎘兩種方式研究鎘對肝線粒體內(nèi)還原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、細(xì)胞色素C(Cyt C)含量產(chǎn)生和錳-超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活力、線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性的影響，探討肝線粒體功能的損害在鎘早期的毒性作用中的意義，并用NAC干預(yù)鎘的上述影響，為鎘中毒早期診斷，早期治療提供科學(xué)依據(jù)。

4、 材料與方法： 體外線粒體孵育液染鎘實(shí)驗(yàn)：由中國醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供Wistar大鼠12只，體重(180±10)g，實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)7d。將大鼠禁食12h，腹主動(dòng)脈放血處死取肝。梯度離心得線粒體液。將所得線粒體液分設(shè)為6組，第1組為對照組；第2-5組為不同劑量染鎘組，分別加入10、100、1000、10000μmol/L CdCl2；第6組為NAC預(yù)處理組，線粒體液先用500μmol/L的NAC預(yù)處理30min后，加50

5、0μmol/L的CdCl2。各組于培養(yǎng)箱內(nèi)30℃孵育1h后，測定GSH、Cyt C和MDA含量、Mn-SOD活力、線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性，每個(gè)指標(biāo)設(shè)6個(gè)樣本。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：Wistar大鼠24只，體重(180±10)g，雌雄各半，按體重隨機(jī)分成3組，第1組為對照組，第2組為CdCl2組，第3組為NAC預(yù)處理組。第1-2組腹腔注射0.9％NaCl，第3組腹腔注射1mmol/kg NAC，2h后，第1組皮下注射0.9％NaCl，第2-3組皮

6、下注射10μmol/kg CdCl2，注射劑量均為5ml/kg，連續(xù)注射7d。最后一次注射24h后，大鼠用乙醚麻醉腹主動(dòng)脈放血處死取肝，梯度離心得線粒體測量測定GSH、MDA和Cyt C含量、Mn-SOD活力、線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性(以上過程均在4℃下進(jìn)行操作)。 結(jié)果： 體外線粒體孵育液染鎘實(shí)驗(yàn)：與對照組相比，100、1000、10000μmol/L染鎘組MDA含量顯著升高，GSH含量顯著降低，1000、10000

7、μmol/L染鎘組Cyt C含量顯著升高(P<0.05)；100、1000、10000μmol/L染鎘組Mn-SOD活力顯著降低，線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性顯著降低(P<0.05)。且在一定范圍內(nèi)隨著CdCl2劑量增加，MDA含量有升高趨勢，GSH含量有降低趨勢，Cyt C含量有升高趨勢，Mn-SOD活力和線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性有降低趨勢。與單純?nèi)炬k組比，NAC預(yù)處理組GSH含量、Mn-SOD活力和線粒體復(fù)合體(I+III)活性顯著

8、升高(P<0.05)；MDA和Cyt C含量顯著降低(P<0.05)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：與對照組相比，單純?nèi)炬k組GSH含量、Cyt C含量、Mn-SOD活力和線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活性顯著降低(P<0.05)；MDA含量顯著升高(P<0.05)。與單純?nèi)炬k組相比，NAC預(yù)處理組MDA含量顯著降低，GSH含量和線粒體Cyt C含量顯著升高(P<0.05)；Mn-SOD活力和線粒體復(fù)合體(Ⅰ+Ⅲ)活力顯著升高(P<0.05)。 結(jié)論：