跨代染镉对子代大鼠大脑引起的脂质过氧化

张 燕，王克跃

(遵义医学院公共卫生学院 毒理学教研室，贵州 遵义 563099)

镉是一种常见的金属毒物，可对多组织产生毒作用。由于工业三废和生活中大量含镉废弃物进入环境， 目前已在局部地区对公众造成了不同程度的危害，引起了人们的高度重视[1-2]。世界卫生组织和联合国环境规划署将其列为重点研究的环境污染物。而锌则是人体的必需微量元素，锌对脑的发育及维持其正常功能有重要作用，并且在人和动物神经细胞的成熟分化过程中发挥重要作用，还具有抗氧化功能, 慢性镉中毒时，增加锌的摄入量可以防止大鼠肾功能损伤和骨代谢障碍[3]。无论什么原因干扰了锌的功能和代谢，都会对机体健康产生不良后果。已有大量的研究表明，镉对机体的损害，与镉引起锌在体内的代谢和功能的异常密切相关。脂质过氧化是镉引起机体损伤的机理之一[1]，有研究表明，镉对培养的原代大鼠皮质神经细胞有致脂质过氧化作用[4]，本研究旨在探讨低浓度跨代长期镉暴露的情况下，镉是否能引起子代大鼠大脑脂质过氧化损伤。

1 材料与方法

1.1 实验动物 SD清洁级大鼠36只，雄性12只，雌性24只，体重212±6.9g，由第三军医大学实验动物中心提供[许可证号SCXK(渝)2012-0003]。

1.2 主要试剂 氯化镉(优级纯, 上海试剂二厂) 、MDA测试盒( 碧云天生物试剂公司)。

1.3 主要仪器 756 分光光度计( 上海第三分析仪器厂) ；Spectr AA 240Z型原子吸收分光光度计(美国CARIN公司)。

1.4 动物处理及各指标测定方法 将36只SD大鼠随机分为以下4组：饲料中不添加镉组(1组)；饲料中按1mg/kg加入镉组(2组)；饲料中按5mg/kg加入镉组(3组)、饲料中按25mg/kg加入镉组(4组)，每组含3只雄鼠和6只雌鼠，将镉掺入饲料中充分搅拌混匀后配成含不同镉含量的颗粒饲料。亲代大鼠染镉1月后，每组按照雌雄2:1的比例合笼，产下子鼠后，将10只新生大鼠处死，取出肝、肾和脑组织，放入-80℃冰箱内保存。待亲代雌鼠哺乳结束后处死，将5只亲代大鼠取出肝、肾和脑组织，放入-80℃冰箱内保存。其余的乳鼠同亲代大鼠染镉方式，喂养8周后处死，取肝、肾和脑组织-80℃冰箱内保存。各指标测定方法如下：

1.4.1 丙二醛(malonydiadehyde, MDA)含量测定大脑中MDA含量测定按照试剂盒内说明书进行测定。

1.4.2 镉和锌的测定 测定时将组织解冻，经微波消解，用0.5%的稀硝酸稀释后，采用石墨炉原子吸收光谱法测定镉和锌的含量。

2 结果

2.1 MDA检测结果 从表1可以看出, 3个染毒组的脑组织MDA 含量与1组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。

分组MDA( nmo l/ mgPro)1组2.0473±0.08332组 2.3953±0.0786a3组2.5020±0.0688a4组2.6253±0.0543a

a与1组比较P<0.05。

2.2 镉和锌测定结果 亲代大鼠、乳鼠及8W的大鼠镉、锌含量(见表2、表3)。可以看出，亲代大鼠染镉后，所产下的乳鼠体内镉含量也相应的增高，随着染镉剂量的增加，大脑内锌的含量相应降低，经相关分析，亲代大鼠肝脏镉的含量与子代新生大鼠肝脏镉含量呈正相关(r=0.554，P<0.05)；亲代大鼠肾脏镉含量与子代新生大鼠肾脏中镉含量呈正相关(r=0.559，P<0.05)；亲代大鼠脑中镉含量与子代新生大鼠脑中镉含量呈正相关(r=0.924，P<0.01)，子代8周大鼠脑中MDA含量与脑中锌含量呈负相关(r=-0.11，P<0.05)。

鼠别n器官组别1234亲代大鼠5肝肾脑13.77±2.7814.00±1.9113.56±1.2622.06±2.08a17.53±1.63a15.19±1.4323.86±1.84a19.67±1.13ab17.34±1.79ab25.99±1.62abc20.79±1.09abc19.78±0.93abc子代新生大鼠10 肝肾脑10.42±1.9410.01±2.347.03±1.0715.11±3.29a10.85±1.858.38±1.44a15.84±2.48a14.05±1.64ab11.12±1.25ab16.67±4.51a16.53±3.28abc12.15±1.43ab子代8周大鼠15肝肾脑27.00±5.5725.51±3.789.28±0.8145.11±3.70a42.59±5.87a13.39±1.11a57.98±4.51ab53.26±4.31ab17.08±0.56ab60.24±1.65ab60.11±1.80abc20.62±1.14abc

a与1组比较P<0.05，b与2组比较P<0.05，c与3组比较P<0.05。

鼠别n组别1234亲代大鼠516.68±6.867.49±4.48a5.44±5.75a1.04±2.32a子代新生大鼠109.42± 2.9110.88±3.176.86±5.38b3.73±4.83ab子代8周大鼠1514.99±7.5616.38±1.5812.89±1.06b8.31±0.76abc

a与1组比较P<0.05，b与2组比较P<0.05，c与3组比较P<0.05。

3 讨论

大量的研究已经证实[5-6]，镉的毒性作用与氧化损伤有密切的关系，进入体内的镉，可以引起机体脂质过氧化，导致细胞膜结构及功能异常，引发一系列的镉损伤，而锌对镉引起的脂质过氧化有保护作用[7]。MDA是最常用的反应机体脂质过氧化的指标，是反映镉损伤的间接指标之一。既往的镉毒性实验研究都是在同代动物中进行的，本研究给大鼠跨代经饲料低剂量染镉来模拟人群接触镉的情况，探讨跨代染镉对子代的影响。本实验结果显示，亲代和子代两个时期的大鼠大脑、肝和肾中镉含量均随染镉剂量增加而增加，表明孕鼠接触镉可通过胎盘将镉转运到子鼠，结果与已有的研究结果一致[8]。同时，脑组织中锌含量随染镉剂量增加而降低，高剂量组低于对照组。目前认为，镉和锌在消化道都是经二价金属转运体1竞争性吸收[9]，而镉的竞争性远比锌大[10]，故脑组织中锌含量降低可能是由于镉影响了锌在消化道吸收的结果。脑组织中MDA含量也随染镉剂量增高而增高，且与脑组织中锌含量呈负相关，与肝脏、肾脏和大脑中镉含量呈正相关，有明显的剂量效应关系，表明在实验的剂量范围内，不但可使体内镉含量增高，脑中锌含量降低，还引起了脂质过氧化损伤。提示镉引起的脂质过氧化损伤损伤与锌的代谢异常有密切关系。本研究的结果提示，世代长期生活在高镉环境中的人群，比外来人群更容易受到镉危害，如果适量补充锌可能有利于拮抗镉引起的氧化损伤。

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