1，2，3-三氯丙烷对小鼠的亚急性和亚慢性器官损伤的研究

陶金圣 王云中 卢静波 王宏伟

1，2，3-三氯丙烷是生产丙烯氯醇，环氧丙烷，二氯丙烷和甘油的副产品，在五种已知的 1，2，3-三氯丙烷中，1，2，3-三氯丙烷最具有商业价值。但在其生产过程中，中毒事件时有发生［1，2］。Mc Omie 等［3］报道，暴露于 1，2，3-三氯丙烷的兔子10 d后，可以出现皮肤红斑，溃疡和皮肤出血。在鼠的饮水中加入1～1 000 mg的1，2，3-三氯丙烷，只是在肝脏，肾脏和胸腺引起细胞学的改变，而没有外在表现［4］。以往的研究报道1，2，3-三氯丙烷对肝肾脏器产生急性毒性反应，但对于长期作用，鲜有报道。近来的多项慢性暴露研究表明有轻微的毒性作用，但其中只有少部分建立在病理检查的基础上。本实验目的是观察经口饲1，2，3-三氯丙烷亚慢性和亚急性系统毒性反应。

1 材料与方法

1.1 主要制剂 1，2，3-三氯丙烷(青岛永隆化工有限公司)应用气象色谱法和质朴分析化学检测，纯度达99.3%。玉米油来自Sigma化学公司，1，2，3-三氯丙烷溶解在玉米油中，浓度为1 ml/kg。

1.2 实验动物及其分组 200只Sprague-Dawley大鼠来自河北医科大学动物实验中心。鼠龄达70 d后，经10 d的检疫期。经过血液细菌及病毒学检查，未见异常，无疾病征象，纳入试验，随机分为大鼠连续服药10 d组(亚急性组)和90 d组(亚慢性组)，每组100只。根据报道，440 mg/kg或3 mmol/kg是急性口服致死量，有研究表明，在0.8 mmol/kg组在连续10 d后，有死亡病例出现，故选其急性致死量1/4(0.8 mmol/kg)作为亚急性高剂量组饲养量［5］。高剂量组的1/4(0.2 mmol/kg)作为相邻低剂量组的饲养量，以此类推余组别的饲养量为相邻量的1/4(0.05 mmol/kg)、1/16(0.01 mmol/kg)剂量。亚慢性喂养剂量根据亚急性研究结果，在 0.8 mmol·kg－1·d－1组观察到病理改变和体重减轻，但 0.2 mmol·kg－1·d－1组未见，故选择0.4 mmol·kg－1·d－1组作为高剂量组别，高剂量组的 1/4(0.1 mmol/kg)作为相邻低剂量组的饲养量，余组别剂量选择同亚慢性组。亚急性组，实验开始前和结束后体重分别测量。亚慢性组，体重每周测量，水消耗每周修订2次。

1.3 标本的制备和观察 动物被处死后，肝，肾，肺，脾，心脏，肾上腺，胸腺和脑被称重后，放入10%的甲醛溶液。消化器官(舌，食道，胃，十二指肠，空肠，回肠，盲肠，结肠和直肠)，股骨，大腿肌肉，鼻腔，坐骨神经，神经，卵巢，胰腺，甲状旁腺，垂体，包皮或阴蒂腺，前列腺癌，唾液腺，精囊，皮肤，睾丸和附睾，甲状腺腺，膀胱，子宫等做同样的处理。股骨等骨骼组织在修剪和固定前作脱钙处理。甲醛处理的组织处理后，石蜡包埋，切片，然后苏木精/伊红染色。炎症，坏死及组织损害的级别用轻微，轻度，中毒和显著四个级别表示。一般来说，高剂量组或对照组都做评估。如果病理发现组织损伤严重，中间剂量组别同样作病理检查。

2 结果

2.1 亚急性组和亚慢性组大鼠体重变化 在亚慢性和亚急性组中均无死亡。亚慢性和亚急性组中，均在给予最高喂养剂量组出现体重的下降(P ＜0.05)。见表1。

表1 亚急性组和亚慢性组大鼠体重变化g，±s

表1 亚急性组和亚慢性组大鼠体重变化g，±s

剂量(mmol·kg－1·d－1) 亚急性组 剂量(mmol·kg－1·d－1)亚慢性组雄性0.00 450 ±5 0.00 530 ±12 0.01 411 ±12 0.01 529 ±15 0.05 436 ±6 0.05 510 ±11 0.20 418 ±7 0.10 534 ±17 0.80 337 ±11 0.40 425 ±13雌性0.00 253 ±4 0.00 302 ±5 0.01 256 ±3 0.01 301 ±9 0.05 262 ±5 0.05 307 ±10 0.20 260 ±2 0.10 301 ±6 0.80 196 ±5 0.40 258±7

2.2 亚慢性组各器官重量/体重比 亚慢性组的高剂量组别中，心脏，胸腺，肺，脾的重量较对照组有明显降低，但在体重标化后，心脏，肺和脾没有明显差别。胸腺在亚慢性组未见异常。肝脏和肾脏在体重标化后，在高剂量组和相邻组有明显的升高。性腺/体重比有轻微的增长。见表2。

表2 亚慢性组各器官重量/体重比

2.3 亚慢性组和亚急性组各器官的病理学表现 在亚慢性高剂量处理组中，4只雄性大鼠被观察到胆管增生。一些其他器官增生和肿瘤在高剂量组个别动物也可以观察到。其中1只雄性大鼠被观察到患有支气管腺癌，1只雌性患乳腺癌，1只雄性患胃鳞状上皮增生，1只患胃乳头状瘤。在亚慢性组，给予0.05 mmol/kg体重组，有1只患有肝癌。在亚急性高剂量组中，观察到1只患甲状腺滤泡癌。在对照组中下颌淋巴结肿大病例的浆细胞增生，在亚急性和亚慢性组中，呈现剂量依赖性的增高。见表3。

表3 亚急性组和亚慢性组各器官的病理学表现 只

2.4 亚慢性组和亚急性组各器官的病理学表现 在亚急性高剂量组，在1只雌性和2只雄性病例可见肝小叶轻度坏死。低剂量喂养组见肝损害。在亚慢性组别中，0.05 mmol/kg组可见1只雌性大鼠轻度肝损害，0.4 mmol/kg组可见2只雌性大鼠肝损害。随着剂量增加，雄性大鼠轻度到中度肝坏死发病率越来越高。总之，亚慢性组和亚急性组ALT和AST较未进食组明显增高(P ＜0.05)。见表4。

表4 亚急性组和亚慢性组ALT、AST变化U/L，±s

表4 亚急性组和亚慢性组ALT、AST变化U/L，±s

注:与0.00 比较，*P ＜0.05

剂量(mmol·kg－1·d－1) 亚急性组 剂量(mmol·kg－1·d－1)亚慢性组ALT 0.00 16 ±2 0.00 18 ±7 0.01 32 ±8* 0.01 60 ±6*0.05 41 ±6* 0.05 65 ±8*0.20 50 ±4* 0.10 71 ±7*0.80 61 ±6* 0.40 102 ±13*AST 0.00 15 ±4 0.00 16 ±5 0.01 49 ±3* 0.01 97 ±9*0.05 51 ±5* 0.05 100 ±10*0.20 55 ±2* 0.10 101 ±6*0.80 100 ±5* 0.40 150 ±7*

3 讨论

1，2，3-三氯丙烷在机体中由肝脏代谢，通过胆汁，尿液或呼吸排除体外。由于它的高脂溶性和相对较长的生物半衰期，使其通过肺部代谢的能力有限。1，2，3-三氯丙烷的终末半衰期达23 h，因此，在亚急性和亚慢性暴露病例中，导致在体内的蓄积。

早期的研究表明，肾脏和肝脏是1，2，3-三氯丙烷急性经口或吸入病例的主要侵犯器官［6］。在本实验研究中，肾病理学和血尿素氮，肌酐检查未见异常，但在高剂量组谷丙，谷草转氨酶有轻度升高伴有肝病理学的轻度到中度损伤。利用1，2，3-三氯丙烷的结构相似物所做的研究表明，肝毒性效应也许和细胞色素P-450的活化与大分子的代谢有关［7－9］。

当前，越来越多的研究表明，肾脏/体重，肝脏/体重比例的变化是机体代谢对1，2，3-三氯丙烷的适应性变化。在亚急性和亚慢性高剂量组中心脏，肺，脾和睾丸的减轻以及脑/体重比的增加相对于体重的抑制是次要的，这在其他的研究中也有体现。

本实验的重要发现是1，2，3-三氯丙烷对心脏的损伤。低分子量卤化烃，氯仿，三氯乙烯，氟烷等对心脏的影响，在多个文献中可见报道［10］。卤化烃和拟交感神经药物在致心律失常作用上有协同效应。虽然可以导致致死性的心律失常，但一旦药物效应消退，心脏功能恢复正常，而不会遗留任何病理损害。虽然有临床病例描述卤化烃的所导致的死亡事件，但并没有心脏损伤的报道。因此，1，2，3-三氯丙烷的心脏损伤使其与其他的同类化合物不同。

1，2，3-三氯丙烷对心脏毒性的机制现在并不清楚，但接触过多的交感神经胺产生相似的心肌病也许和1，2，3-三氯丙烷有相关性。肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素和苯丙醇胺可以造成和1，2，3-三氯丙烷相似心肌弥漫性，炎症性坏死［11］。组织学上，表现为相同的细胞溶解，淋巴细胞浸润和嗜酸性细胞聚集。由于心血管短暂性缺血，肾上腺素胺造成心肌的坏死。肾上腺素胺介导的心肌坏死的严重程度取决于心脏肾上腺素的水平。例如，低剂量的异丙肾上腺素造成轻微的，弥漫的心肌坏死，然而高剂量造成大范围心肌梗死。此外，肾上腺素激动剂产生的心肌坏死是在单剂量应用药物后24 h内发生［8］。相反，造成相似的心肌损伤，需连续应用 1，2，3-三氯丙烷至少5～6 d。

在高剂量组，可以观察到胸腺萎缩，它是一种年龄相关性疾病，并且可被疾病，创伤和应激加重。这种病变也许是由于初始的化学物暴露后应激所致，而不是由于免疫作用引起，因为在亚慢性组，长期的暴露后，并没有观察到胸腺的萎缩。

乳腺腺癌，肝细胞腺瘤，支气管肺泡腺瘤，胃鳞状细胞癌，乳头状瘤和增生均在处理组观察到，到对照对没有相似病例。已有研究表明，长期的暴露于1，2，3-三氯丙烷，肿瘤的发生率明显增高。

总之，反复接触1，2，3-三氯丙烷，可造成弥漫性心肌变性坏死，以及肝功能受损。代谢活化，药物蓄积，肾上腺素能调节，都是1，2，3-三氯丙烷发挥毒性作用中发挥重要作用。在亚慢性组中，多种肿瘤的发生和多中体外研究结果相同。同类物质以及代谢变化的研究可能使我们进一步了解氯丙烷的作用。

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