氯化钠的大鼠亚慢性毒性观察

李光先, 刘香梅, 刘冬虹, 刘 颖, 孙 侠, 陈汉金, 郭新东, 黄宇锋

(广州质量监督检测研究院, 广州 511447)

氯化钠的大鼠亚慢性毒性观察

李光先, 刘香梅, 刘冬虹, 刘 颖, 孙 侠, 陈汉金, 郭新东, 黄宇锋

(广州质量监督检测研究院, 广州 511447)

目的 探索氯化钠的大鼠亚慢性经口毒性。方法 将80只SPF级SD大鼠按体质量随机分为对照组，氯化钠低剂量组、中剂量组和高剂量组，每组20只，雌雄各半。低、中、高剂量组染毒剂量分别为100 mg/kg、500 mg/kg、1 000 mg/kg，采取灌胃方式染毒，连续染毒90 d，对照组给予纯水。试验期间观察大鼠临床表现，记录大鼠体质量和摄食量，染毒结束后将大鼠麻醉，经腹主动脉采血分别用于检测血液生化、血常规和电解质。解剖主要脏器称量脏器重量计算脏器系数并进行组织病理学检查。结果 试验结束后各组大鼠的体质量、血常规指标、食物利用率和脏器系数均无明显变化(P>0.05); 血生化结果显示，对照组与低剂量组各项生化指标均无明显变化(P>0.05)，中、高剂量组大鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平低于对照组(P<0.05)，总胆红素(TBIL)和钙含量升高(P<0.05)。组织病理学结果显示，中、高剂量组大鼠出现肝脏局灶性炎细胞侵润、海绵状变性和淤血，雄性大鼠出现肾小管钙化、胸腺及淋巴结出血，对照组和低剂量组大鼠未见明显病理损伤。结论 氯化钠亚慢性经口染毒可能引起雄性大鼠的血液循环障碍和肾脏钙盐沉积。

氯化钠; 大鼠; 亚慢性毒性

氯化钠作为各种盐的主要成分，被广泛用于食品工业，保健食品、化妆品行业、医疗卫生行业和玻璃、染料、冶金等工业中。氯化钠在日常生活中有重大的意义，在食品和保健食品中主要为调味剂和防腐剂，化妆品中主要是在高温热源中与氯化钾和氯化钡等配成盐浴，医疗卫生行业中主要是利用其生理作用[1-3]。有研究显示，盐水灌胃可引起胃黏膜细胞的损害，长期过咸刺激可损伤胃黏膜导致黏膜萎缩，长期高盐溶液灌胃会加剧小鼠结肠炎，而高盐则是损害利尿、肾脏和全身血管反应性以及高血压的诱因[4,5]。因此其安全性极为重要。目前有关氯化钠的研究甚多，其急性毒性和短期毒性资料较为明确，但是亚慢性毒性和长期毒性资料较少，且说法不一。因此，本研究通过亚慢经口性毒性试验对氯化钠的亚慢性经口毒性进行探讨，完善其毒理学相关资料。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF级SD大鼠80只, 6～8周龄, 雌雄各半, 购自广东省医学实验动物中心[SCXK(粤2013-0002)。饲养于广州质量监督检测研究院毒理实验室[SYXK (粤)2014-0137]。动物实验经广州质量监督检测研究院动物福利和伦理委员会批准。

1.2 主要仪器与试剂

QUINTIX5102-1CN电子天平，德国赛多利斯公司; XT-2000i型全自动五分类细胞分析仪，日本Sysmex公司; SA-6000型电解质分析仪，上海科华生物工程股份有限公司; 7020型日立动生化分析仪，日本Hitachi 公司。氯化钠(批号18012288H)，湖南省轻工盐业集团有限责任公司。

1.3 试验方法[6]

将80只大鼠按体质量随机分为对照、低、中、高剂量4个组，每组20只，雌雄各半。低、中、高剂量组染毒剂量为100 mg/kg、500 mg/kg和1 000 mg/kg的氯化钠溶液，按10 mL/kg连续灌胃90 d，对照组采用同样方法给予纯水。低剂量为略高于日常使用的生理盐水的剂量，中剂量为我国推荐标准中人食用氯化钠量折合为大鼠的剂量，高剂量为中剂量的2倍。试验期间每日观察大鼠的临床表现，每周称量体质量和饲料消耗，并计算饲料利用率。试验中期(45 d)经眼眶静脉采血检测血常规和血生化。末期(90 d结束)麻醉后经腹主动脉采集血液测定血常规，血液生化和电解质指标。对大鼠施行安死术后，分离脑、心、肝、脾、肾、肾上腺、胃、肠、胸腺、淋巴结、附睾、卵巢、睾丸或子宫等脏器，称量脏器湿重计算脏器系数。将脏器置于体积分数10%甲醛溶液中固定，做组织病理学检查。

1.4 检测指标

血常规指标包括白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白(Hb)、红细胞比容(HCT)、血小板数(PLT)、中性粒细胞(GR%)、淋巴细胞(LY%)、单核细胞(MO%)、嗜酸性细胞(EO%); 血液生化指标包括丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(BUN)、血液肌酐(CRE)、总胆红素(TBIL)、血糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(GHO); 血清电解质指标包括K+、Na+、Cl-、Ca、P。

1.5 统计分析

2 结果

2.1 一般临床表现及体质量、脏器系数变化

对照组和各染毒组所有大鼠在整个试验过程中未见明显中毒症状，试验期内无大鼠死亡。整个试验期间，各染毒组大鼠体质量、饲料消耗较对照组无差异(P>0.05), 各组试验末体质量雌性分别为329.4±36.9 g、339.2±33.5 g、325.9±32.5 g和326.9±28.9 g; 雄性分别为615.0±44.0 g、611.8 ±47.0 g、588.8±53.2 g和627.1±42.7 g。饲料消耗雌性分别为1813.4±113.5 g、1842.0±102.8 g、1796.0±34.8 g和1848.0±55.2 g；雄性分别为2771.8±150.1 g、274709±106.5 g、2649.8± 234.1 g和2833.5±162.5 g。染毒结束后大鼠的脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、睾丸/子宫的脏器系数较对照组无明显差异(P>0.05), 如脑系数雌性分别为0.60±0.09、0.61±0.07、0.63±0.03和0.60±0.06；雄性分别为0.36±0.03、0.36± 0.02、0.37±0.04和0.34±0.02。肾系数雌性分别为0.60±0.04、0.60±0.04、0.61±0.06和0.63±0.05; 雄性分别为0.58±0.05、0.56±0.05、0.57±0.04和0.61±0.06。

2.2 血液学变化

试验中期, 各染毒组大鼠血液学指标较对照组差异无统计学意义(P>0.05)。染毒结束后, 中剂量组雄性大鼠血液中WBC较低剂量组升高(P<0.05), 低剂量组雌性大鼠血液中Hb含量高于对照组(P<0.05);其余指标差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

表1 氯化钠对大鼠血液学指标的影响

2.3 血液生化变化

试验中期各染毒组大鼠血生化指标较对照组无差异(P>0.05)。染毒结束后，各染毒组雌雄大鼠血清中ALT和AST均低于对照组，且中、高剂量组较低剂量组减少(P<0.05); 低剂量组雄性大鼠血清中ALP含量高于其余三个组(P<0.05); 雌性中，高剂量组和雄性高剂量组大鼠血清中GLU含量均高于对照组(P<0.05); 低剂量组雌性大鼠血清中BUN含量高于对照组(P<0.05); 中、高剂量组大鼠血清TBIL高于对照组和低剂量组(P<0.05); 其余指标差异不明显(P>0.05)(表2)。

2.4 血清电解质变化

试验末期, 中、高剂量组雄大鼠血清中总钙含量均高于对照组(P<0.05), 其余指标无差异(P>0.05) (表3)。

2.5 病理组织学检查

染毒结束后，对照组和染毒组大鼠的肝脏、肾脏、胸腺和淋巴结均有出现不同程度的病理改变。且中、高剂量组大鼠的肝脏局灶炎细胞浸润、海绵状变性和淤血大鼠数明显增加，且雄性大鼠肾小管钙化、胸腺及淋巴结出血发生率显著升高(P<0.05)(表4、图1、图2)。

3 讨论

本文结果表明, 不同剂量的氯化钠染毒90 d后对大鼠的的体质量、食物利用率、脏器湿重和脏器系数均无影响; 染毒结束时中、高剂量组部分血象指标与对照组相比, 差异有统计学意义, 但并未表现出剂量-反应关系, 且AST、ALT、和CRE含量降低不存在生物学意义, 血清中ALP、BUN和GLU变化在SD大鼠正常范围内[7-10]。血象生化检测上,与对照组比较, 中剂量组雄性大鼠WBC升高和低剂量组雌性大鼠Hb含量增加, 但变化均在SD大鼠正常范围内[11]。中、高剂量组大鼠血清TBIL高于对照组和低剂量组。胆红素是肝功能敏感性指标, 当肝细胞发生病变，胆红素不能正常地转化成胆汁以及因肝细胞肿胀使肝内的胆管受压，排泄胆汁受阻使血中的胆红素升高, 以此TBIL升高提示有肝功能的异常或肝胆病变[12,13]。同时组织病理学检查显示,中、高剂量组大鼠的肝脏局灶炎细胞浸润、海绵状变性和淤血大鼠数明显增加，肝脏病变率分别为65%和70%。

表2 氯化钠对大鼠血清生化指标的影响

表3 氯化钠对大鼠血清电解质的影响 mmol/L

表4 氯化钠灌胃90 d后大鼠的脏器病理改变分布

图1 氯化钠灌胃90 d后大鼠肝脏的病理损伤 (HE×50)

图2 氯化钠灌胃90 d后大鼠肾脏、胸腺和淋巴结的病理损伤 (HE×50)

电解质检测结果表明，中、高剂量组雄性大鼠血清总钙含量高于对照组和低剂量组。钙摄入增多、血钙生成增多和肾功能不全均可导致血钙含量升高，其中肾功能不全导致尿钙排出减少而引起血钙升高，最终导致高血钙症[14]。组织病理学检查显示，中、高剂量组雄性大鼠肾小管钙化发生率显著增加，肾脏病变率分别为40%和60%。高钙血症可造成肾组织和功能损，当血钙恢复正常后肾脏病变和功能障碍仍继续存在，但是肾脏X线片上可显示钙质在肾脏内广泛沉积成为肾钙化症。肾钙化症的原因，一般认为长期高钙血症，使钙在肾内广泛沉积[15,16]。本文结果表明，大鼠血钙升高，同时出现肾小管钙化病变。因此当大鼠长期使用剂量大于500 mg/kg体质量的氯化钠时可能引起肾脏钙盐沉积而导致肾钙化。

组织病理学检查显示，中、高剂量组雄性大鼠胸腺及淋巴结出血发生率显著升高，中剂量组胸腺出血率为30%，淋巴结出血率为40%; 高剂量组胸腺出血率为50%，淋巴结出血率为30%。胸腺是造血器官，临床研究表明正常胸腺内发生特发性胸腺出血的病因学至今不明，这可能涉及特发性胸腺出血的原发性病因学[17,18]。淋巴结是重要的免疫器官，其出血常见于炎症并伴随淋巴结肿大[19]。

综上, 氯化钠亚慢性经口剂量高于500 mg/kg体质量时可能引起雄性大鼠的胸腺以及淋巴结血液循环障碍和肾脏钙盐沉积。其相关机制有待进一步研究。

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The Sub-chronic Toxicity of Sodium Chloride in Rats

LI Guang-xian, LIU Xiang-mei, LIU Dong-hong, LIU Yin, SUN Xia, CHEN Han-jin, GUO Xin-dong, HUANG Yu-feng
(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute, Guangzhou 511447, China)

ObjectiveTo explore the sub-chronic toxicity of sodium chloride on rat by oral gavage .MethodsEighty SPF SD rats were randomly divided into control, low-dose, middle-dose and highdose groups with half male and half female. The treatment groups were exposed to sodium chloride (low-dose group with 100 mg/kg, middle-dose with 500 mg/kg and high-dose group with 1 000 mg/kg) and the control group were exposed with pure water by oral gavage for continuous 90 days. Clinical observations, daily diet consumption and body weight of rats in each group were recorded during exposure. After exposure completed, the rats were anesthetized and blood samples were collected from abdominal aorta to test the routine blood indexes, serum biochemistry and plasma electrolytes. The main organs were dissected and weighed to calculate the organ coefficients. Histopathology changes of main organs were observed by microscopy .ResultsThere were no difference in body weight, blood routine index, daily ration and organ coefficients between all groups (P>0.05). Serum biochemistry examination showed that, compared with the control group, the ALT and AST were decreased (P<0.05) while the TBIL and calcium content were increased (P<0.05) in middle-dose and high-dose groups. In the pathological examination of rats, pathological changes of spongy degeneration, congestion, necrosis and infiltration of liver were found in some rats in middle-dose and high-dose groups. And some male rats in middle-dose and high-dose groups also found renal?tubular calcification, thymic hemorrhage and bleeding tendency of lymph nodes. No changes of biological significance were found in the serum biochemistry examination in the control and low-dose group. No pathological lesion can been seen in the control and low-dose group .ConclusionThe sub-chronic toxicity of sodium chloride by oral administration can cause blood circulatory disorder and renal deposition of calcium salt in male rat.

Sodium chloride; Rats; Sub-chronic toxicity

Q95-33

A

1674-5817(2017)03-0214-06

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.03.008

2017-02-20

李光先(1987-), 女, 硕士, 技术员。从事环境与职业毒理学方面研究。E-mail:1033193315@qq.com

黄宇锋, 硕士, 高级工程师。E-mail: 78649403@qq.com