納米二氧化鉛對小鼠急性損害作用的研究.pdf

1、目的:隨著納米科技的飛速發(fā)展,人們在逐漸認識納米科技的優(yōu)點和潛在巨大經(jīng)濟市場的同時,也逐漸意識到另外一個新的問題,即納米技術(shù)對人體健康、生存環(huán)境和社會安全等方面是否存在潛在的負面影響。納米材料進入生命體后,是否會導(dǎo)致特殊的生物和毒理學(xué)效應(yīng)?這些效應(yīng)對生命過程和人體健康是有益還是有害?目前,對納米顆粒毒性的研究和評估遠遠落后于納米技術(shù)的發(fā)展和納米產(chǎn)品的開發(fā),因此,對納米材料的健康損害效應(yīng)進行研究就具有十分重要的意義。
　　 鉛(l

2、ead,Pb)是一種常見的環(huán)境和職業(yè)重金屬毒物,可以造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟系統(tǒng)、造血系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)等多方面的損害。隨著傳統(tǒng)的鉛加工工藝過程的改進,納米鉛的應(yīng)用日益廣泛。納米級鉛進入環(huán)境的數(shù)量越來越多,有可能對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生影響。本研究以50nm二氧化鉛為研究對象,觀察其對小鼠肝腎功能及抗氧化功能的損傷作用,并與常規(guī)尺寸二氧化鉛的作用相比較,探討納米二氧化鉛對小鼠的急性損害作用及其可能機制,為揭示納米二氧化鉛毒性作用及其生物安全性評

3、價提供科學(xué)依據(jù)。
　　 方法:
　　 1健康昆明種小鼠80只,雌雄各半,體重30-35g,完全隨機分為5組,每組16只。分別為對照組、普通PbO2組(200mg/kg)、50nmPbO2低劑量組(50mg/kg)、50nmPbO2中劑量組(100mg/kg)、50nmPbO2高劑量組(200mg/kg)。灌胃染毒5天,進行相應(yīng)項目的檢測。
　　 2用微波消解-石墨爐原子吸收法測定血清、肝、腎、腦(皮層、海馬)中的

4、鉛含量。
　　 3通過測定血清TBIL、GOT、GPT的活性及血清Cr、BUN的含量,評價納米PbO2對小鼠肝腎功能的影響。
　　 4鉛染毒對小鼠機體氧化損傷作用
　　 利用生化法檢測大鼠血清、肝、腎和大腦(皮層、海馬)組織中丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶活性(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性；流式細胞儀檢測大鼠海馬組織內(nèi)活性氧水平；高效液相方法檢測大鼠海馬組織中8-羥基-2'-脫氧鳥苷的含

5、量。
　　 結(jié)果:
　　 1 PbO2作用后,對小鼠的一般狀況
　　 各組實驗小鼠全部存活,一般狀況良好；染毒組飲水量、進食量有所減少,個別小鼠體重有所減輕,但沒有明顯差異；各處理組肝、腎、腦的臟器系數(shù)未見顯著性差異。
　　 2 PbO2作用后,小鼠血清和各組織中Pb含量的變化
　　 各處理組小鼠血清、肝、腎、皮層、海馬組織中Pb含量與對照組相比,均明顯升高(P<0.01),并有明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系

6、；相同劑量情況下,納米PbO2處理組小鼠血清、肝、腎、皮層、海馬組織中Pb含量與普通PbO2處理組相比均顯著升高(P<0.01)。
　　 3 PbO2作用后,小鼠肝腎功能的變化
　　 3.1小鼠肝臟功能的變化
　　 各處理組小鼠血清中TBIL、GOT與對照組比較均顯著升高(P<0.05,P<0.01),并有明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系；中高劑量組GPT含量與對照組相比顯著升高(P<0.01),低劑量組未見明顯差異；相同劑量

7、情況下,納米PbO2處理后,小鼠血清中TBIL、GOT、GPT含量與普通PbO2處理組相比,均顯著升高(P<0.01)；
　　 3.2小鼠腎臟功能的變化
　　 各處理組小鼠血清中BUN、Cr含量與對照組比較均明顯升高(P<0.05,P<0.01),并有明顯的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,小鼠血清中BUN、Cr含量與普通PbO2處理組相比,均顯著升高(P<0.01)。
　　 4 PbO2作用后,

8、小鼠的氧化應(yīng)激狀態(tài)的變化
　　 4.1血清中MDA含量和SOD、GSH-Px活性的變化
　　 各處理組小鼠血清中MDA含量與對照組比較顯著升高(P<0.05.P<0.01),而SOD活性顯著降低(P<0.01)；中高劑量組GSH-Px活性與對照組相比顯著降低(P<0.01),低劑量組未見明顯差異。血清中MDA含量、SOD、GSH-Px活性與染毒劑量有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,MDA含量明顯大

9、于普通PbO2處理組(P<0.05,P<0.01),而SOD、GSHPx的活性明顯低于普通PbO2處理組(P<0.05,P<0.01)。
　　 4.2小鼠肝臟MDA含量和SOD、GSH-Px活性的變化
　　 各處理組小鼠肝臟中MDA含量與對照組比較顯著升高(P<0.01),而SOD活性顯著降低(P<0.01)；中高劑量組GSH-Px活性與對照組相比顯著降低(P<0.01),低劑量組未見明顯差異。肝臟中MDA含量、SOD、

10、GSH-Px活性與染毒劑量有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,MDA含量明顯大于普通PbO2處理組(P<0.01),而SOD、GSH-Px的活性明顯低于普通PbO2處理組(P<0.01)。
　　 4.3小鼠腎臟MDA含量和SOD、GSH-Px活性的變化
　　 各處理組小鼠腎臟中MDA含量與對照組比較顯著升高(P<0.01),而GSH-Px活性顯著降低(P<0.01),但普通PbO2處理組GSH-Px

11、活性未見明顯改變；中高劑量組SOD活性與對照組相比顯著降低(P<0.01),低劑量組未見明顯差異。腎臟中MDA含量、SOD、GSH-Px活性與染毒劑量有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,MDA含量明顯大于普通PbO2處理組P<0.01),而SOD、GSH-Px的活性明顯低于普通PbO2處理組(P<0.01)。
　　 4.4小鼠腦組織的氧化應(yīng)激狀態(tài)
　　 4.4.1小鼠大腦皮層MDA含量和SOD、GS

12、H-Px活性的變化
　　 各處理組小鼠大腦皮層中MDA含量與對照組比較顯著升高(P<0.01),而SOD和GSH-Px活性則顯著降低(P<0.01)；大腦皮層中MDA含量、SOD、GSH-Px活性與染毒劑量有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理組后,MDA含量明顯大于普通PbO2處理組(P<0.01),而SOD、GSH-Px的活性明顯低于普通PbO2處理組(P<0.01)。
　　 4.4.2小鼠海馬組織中

13、MDA含量和SOD、GSH-Px活性的變化
　　 各處理組小鼠海馬組織中MDA含量與對照組比較顯著升高(P<0.01),而SOD和GSH-Px活性顯著降低(P<0.01),但普通PbO2處理組SOD活性未見明顯改變；海馬組織中MDA含量、SOD、GSH-Px活性與染毒劑量有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,MDA含量明顯大于普通PbO2處理組(P<0.01),而SOD、GSH-Px的活性明顯低于普通PbO2

14、處理組(P<0.01)。
　　 4.4.3小鼠海馬細胞活性氧(ROS)的變化
　　 各處理組小鼠海馬細胞中ROS水平與對照組比較顯著升高(P<0.01),且有良好的劑量反應(yīng)關(guān)系:相同劑量情況下,納米PbO2處理后,海馬細胞中ROS水平明顯高于普通PbO2處理組(P<0.01)。
　　 4.4.4 PbO2對海馬細胞DNA的氧化損傷作用
　　 各處理組小鼠海馬中8-OHdG/dG比值與對照組相比顯著升高(P

15、<0.01),且有明顯劑量反應(yīng)關(guān)系；相同劑量情況下,納米PbO2處理后,海馬中8-OHdG/dG比值明顯高于普通PbO2處理組(P<0.01)。
　　 結(jié)論:
　　 1納米PbO2染毒后,鉛可以廣泛分布于肝、腎、腦組織中,且隨著染毒劑量的增加,體內(nèi)鉛含量隨之增加；相同劑量下納米PbO2更易進入體內(nèi)并在體內(nèi)蓄積。
　　 2納米PbO2染毒后,可對小鼠的肝腎功能產(chǎn)生損害,且納米PbO2的損害作用大于普通PbO2。