于 春,李 军,秦 旭,岑延利,王 祺
( 贵州医科大学环境污染与疾病监控教育部重点实验室,贵州医科大学公共卫生学院中心实验室,贵州 贵阳 550025)
有机氯农药在正常环境条件下不易降解,难溶于水,可溶于多种有机溶剂中;易于体内蓄积,对健康构成很大的威胁。可以通过呼吸道、消化道和皮肤吸收,进入机体后随血液分布到肝脏、肾脏、心脏、中枢神经系统和脂肪等各组织和器官中,在体内激活或抑制内分泌系统功能,破坏机体稳定性;长期摄入可影响我们的行为、肾脏、甚至会导致癌症[1-2]。95%二甲四氯原药属于有机氯农药,无色结晶。二甲四氯为苯氧乙酸类选择性激素型除草剂,具有较强内吸传导性,在我国具有较大开发价值及较好的推广使用前景,越来越受到生产厂家的重视以及农民的青睐。目前,国内关于二甲四氯短期重复染毒经口试验对大鼠肾脏损害的相关文献以及报道资料较少。本实验采用灌胃法建立95%二甲四氯原药短期重复染毒大鼠模型,通过观察各剂量组大鼠一般症状、体重;脏器系数、尿肌酐(Cr)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG);血肌酐(Cr)、尿素氮(BUN);肾NAG的变化,了解95%二甲四氯原药对大鼠肾脏相关指标的影响,为二甲四氯农药的广泛应用于农业生产提供实验依据。
SPF级健康成年SD大鼠40只,体重180g~220g,购自贵州医科大学实验动物中心,动物生产许可证号:[SCXK(黔)2012-001],雌雄各半。大鼠饲养于室温18~22℃,湿度:40%~70%,噪声≤50db动物实验室。期间,自由摄食饮水。
AU400全自动生化分析仪(奥林巴斯,日本);Csan-XL全自动尿液分析仪(科宝,德国);酶标仪(赛默飞世尔科技公司,美国);95%二甲四氯原药(某公司提供);二甲基亚砜(天津市致远化学试剂有限公司);Cr、NAG、BUN试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
正式试验分组及染毒方式:随机分为四组,每组10只,雌雄各半,每天同一时间灌胃,期间正常摄食饮水;
溶剂对照组:采用50%二甲基亚砜作为溶剂对照,10mL/kg.bw灌胃,连续28天。
低剂量组:设95%二甲四氯原药的40%LD50作为低剂量组,以50%二甲基亚砜配制,10mL/kg.bw灌胃,连续28天。
中剂量组:设95%二甲四氯原药的20%LD50作为中剂量组,以50%二甲基亚砜配制,10mL/kg.bw灌胃,连续28天。
高剂量组:设95%二甲四氯原药的10%LD50作为高剂量组,以50%二甲基亚砜配制,10mL/kg.bw灌胃,连续28天。
解剖分离大鼠肾脏器官,称重并记录数据,计算肾脏脏器系数。
按照测试盒进行试验。
实验结束后,大鼠称重并记录数据,采用戊巴比妥钠麻醉后心脏采血,以2500r /min 离心15 min分离血清,全自动生化分析仪进行检测。
采血结束后,解剖分离大鼠肾脏器官,置于-80℃冰箱备用。
采用SPSS17.0进行统计学分析。计量资料首先进行正态性检验,符合正态分布者采用单因素方差分析;相关性分析采用Pearson直线相关分析;检验水准α=0.05。
各剂量组雌、雄大鼠肾脏脏器系数与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。
表1 95%二甲四氯原药短期重复染毒 对大鼠肾脏脏器系数的影响( x±s,n=5)
注:P>0.05
雌鼠尿NAG各剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(F=6.774,P<0.05);雄鼠尿NAG高剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);雌鼠尿Cr各剂量组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);雄鼠尿Cr各剂量组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表2。
表2 95%二甲四氯原药短期重复染毒 对大鼠尿NAG、Cr的影响( x±s,n=5)
注:*:p<0.05
雌鼠血Cr中剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);雌鼠血BUN各剂量组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);雄鼠血BUN、Cr各剂量组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。
表3 95%二甲四氯原药短期重复染毒 对大鼠血BUN、Cr的影响( x±s,n=5)
注:*:p<0.05
雄鼠肾NAG中剂量组、高剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);雌鼠各剂量组肾NAG与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。
表4 95%二甲四氯原药短期重复染毒 对大鼠肾NAG酶活力影响( x±s,n=5)
注:*:p<0.05
尿NAG和肾NAG有相关性(r=0.341,P<0.05);尿Cr和尿NAG有相关性(r=0.374,P<0.05);尿Cr和血Cr有相关性(r=0.379,P<0.05)。见表5。
表5 大鼠尿NAG、Cr、血Cr、 BUN、肾NAG相关性分析
注:*:P<0.05
二甲四氯有机氯农药,属于苯氧乙酸类选择性激素型除草剂,在我国具有较大开发价值及较好的推广使用前景。目前,国内关于二甲四氯短期重复染毒经口试验对大鼠肾脏损害的相关文献以及报道资料较少。因此本文建立95%二甲四氯原药短期重复染毒大鼠模型,检测大鼠NAG、BUN、Cr等指标,了解95%二甲四氯原药对大鼠肾脏的损伤情况,为二甲四氯农药的广泛应用于农业生产提供实验依据。
脏器系数是提供受试化合物靶器官的重要指标[3],实验结果显示:雄鼠各剂量组脏器系数均高于雌鼠脏器系数,且雄鼠高剂量组脏器系数高于所有分组;说明可能由于95%二甲四氯原药毒性作用使其雄性高剂量体重下降,也可能与受试物引起的脏器损害相关;提示95%二甲四氯原药对雄性大鼠肾脏可能更为敏感,具体机制需做进一步研究。
NAG酶主要存在于近端肾小管上皮细胞的溶酶体内,是反映肾损害的标志酶[4-6];并且是肾脏早期受损的指标。实验结果显示:雌鼠尿NAG各剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(F=6.774,P<0.05);提示该受试物对雌鼠肾脏功能有损伤影响。雄鼠肾NAG中剂量组、高剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);提示该受试物在一定剂量下,可对雄鼠肾脏功能有一定的损伤作用。其中雌鼠肾NAG、雄鼠尿NAG各剂量组与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);提示可能与肾细胞的异源性使NAG酶在不同节段存在差异相关。
血BUN、Cr可间接反映肾小球过滤(GFR)功能,尿Cr可直接反映GFR;而GFR是衡量肾功能重要指标;其中血Cr可反映肾实质受损的情况[7-8]。实验结果显示:雌鼠血Cr中剂量组与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);提示提示该受试物在一定剂量下,可对雌鼠肾脏功能有一定的损伤影响。其中雌鼠血BUN、尿Cr以及雄鼠血BUN、Cr、尿Cr各剂量组分别与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);提示可能与95%二甲四氯原药毒性蓄积浓度有关,也可能与GFR未下降50%~70%有关。
根据大鼠BUN、Cr、NAG相关性分析发现,尿Cr和尿NAG有相关性(r=0.341,P<0.05);提示大鼠肾脏功能出现损伤时,可通过检测尿Cr值的变化情况,判断机体肾脏的损伤情况。
综上,95%二甲四氯原药短期重复染毒可引起大鼠生长发育迟缓,导致大鼠Cr、BUN、NAG的改变,对大鼠肾脏功能造成一定损伤,但具体机制需进一步研究。尿NAG、Cr有显著相关性,说明大鼠肾脏功能出现损伤时,可通过检测尿Cr值的变化情况对其肾脏损伤情况做出快速、有效判断。通过本次研究结果,建议在农业生产中,应避免长期摄入95%二甲四氯原药;并且不断创新、提高农药生产技术,开发高效、低毒、广谱、低用量的二甲四氯农药广泛应用于农业生产。
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