不同劑量醋酸鉛對(duì)雌性小鼠主要臟器影響的研究

1、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院藥物制劑專業(yè)2013屆畢業(yè)論文 不同劑量醋酸鉛對(duì)雌性小鼠主要臟器影響的研究高 利 萍(2013屆藥物制劑專業(yè)1班)摘要：為研究不同劑量醋酸鉛對(duì)雌性小鼠主要臟器的損傷，將120只昆明系雌性小鼠隨機(jī)平均分為醋酸鉛高、中、低劑量組（30、20、10 /）和生理鹽水陰性對(duì)照組，經(jīng)腹腔每三天定時(shí)定量給藥10次。取各組小鼠的心、肝、脾、肺、腎，分別觀察病理變化、稱濕重、做病理切片進(jìn)行光學(xué)顯微鏡觀察。試驗(yàn)結(jié)果顯示：低劑量組小鼠生長發(fā)育無明顯異常；中劑量組小鼠從第12 d開始生長緩慢，高劑量組從第9 d開始生長緩慢。高劑量組小鼠脾、腎受影響極明顯，肺受影響明顯，心、肝受影響不明顯；中劑

2、量組小鼠心、肺受影響不明顯，肝受影響明顯，脾、腎受影響極明顯；低劑量組小鼠心、肝、肺受影響不明顯，脾、腎受影響明顯。結(jié)果表明鉛對(duì)小鼠主要臟器產(chǎn)生毒害作用，特別是表現(xiàn)在肺與脾臟上，從而嚴(yán)重影響著小鼠的生長與發(fā)育。關(guān)鍵詞：醋酸鉛；內(nèi)臟器官；病理變化；生長發(fā)育；雌性小鼠Study of the Effect of Different Doses of Lead Acetate on the Main Organs of Female MiceGAO Li-ping(Class 1 of Pharmaceutical Preparation, Graduated in 2013)Abstract: T

3、o study the effect of different doses of lead acetate on the main organs of female mice, 120 Kunming female mice were randomly divided into high,medium, low dose groups(30, 20, 10mg/Kg) of lead acetate and the normal saline negative control group, injected intraperitoneally every two days, ten times

4、 in total. Get the heart, liver, spleen, lung, kidney of each group mices to observe the pathological changes, to weigh the wet weight, and to make pathological slices, meanwhile to observe them with optical microscope. The results show that: The growth and development of mice in the low dose group

5、showed no abnormlities; the medium dose group of mice from the 12st day began to grow slowly, and the high dose group began to grow slowly from the 9st day. High dose group mices spleen, kidney, were affected extremely significant; the lung was affected obviously, and the heart, liver were not affec

6、ted obviously. The medium dose groups heart, lung were not affected obviously, the liver was affected significantly, and the spleen, kidney were affected extremely significant. The low dose groups heart, liver, lung were not affected obviously and spleen, kidney, were affected significantly. The res

7、ults show that lead acetate can produce toxic effects on main organs of the female mice, especially in the lung and spleen, which can seriously affect the growth and development of the mice.Key words: Lead Acetate; Organs; Pathological Change; Growth and Development; Female Rats隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，鉛對(duì)環(huán)境的污染越來越

8、嚴(yán)重，用鉛工業(yè)、冶金、陶瓷、醫(yī)藥、塑料等排出的“三廢”，煤和含鉛汽油的燃燒產(chǎn)生的廢棄氣1，以及礦區(qū)的大量開采挖掘，使得大量的鉛進(jìn)入環(huán)境，導(dǎo)致重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的污染問題越來越顯著。鉛是一類大量存在于環(huán)境中的金屬污染物而且不能降解，是一種半衰期很長（長達(dá)十年以上）的蓄積性毒物，不僅影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，而且還會(huì)通過食物鏈進(jìn)入人體危害人類健康2。美國政府工業(yè)衛(wèi)生協(xié)會(huì)(ACGIH)于1995年已將鉛被列為動(dòng)物致癌物3。鉛在體內(nèi)沒有任何生理功能，理想血液中鉛含量應(yīng)為零4。鉛進(jìn)入身體后部分可通過糞便、尿液、汗液排出，過量的鉛長期在體內(nèi)蓄積后溶入血液可導(dǎo)致貧血，會(huì)出現(xiàn)眩暈、頭痛、乏力、困倦、便秘和肢體酸痛等

9、許多癥狀。許多研究表明鉛對(duì)機(jī)體多器官、多系統(tǒng)均有毒害作用，尤其是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)的毒害作用更嚴(yán)重5。懷孕動(dòng)物和幼齡動(dòng)物對(duì)鉛最為敏感，人群流行病學(xué)調(diào)查顯示，鉛所污染的地區(qū)懷孕期的婦女自然流產(chǎn)、早產(chǎn)、畸胎和嬰幼兒行為發(fā)生異常的比率顯著增高。本試驗(yàn)通過觀察不同劑量醋酸鉛對(duì)雌鼠主要臟器的病理性損傷，來進(jìn)一步增強(qiáng)人們的安全意識(shí)，盡量避免過多接觸鉛，為人類健康提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)可以進(jìn)一步增強(qiáng)人們的環(huán)保意識(shí)。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)、時(shí)間 本試驗(yàn)研究于2013年3月至2013年5月在畜牧樓316與320實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。1.2 試驗(yàn)動(dòng)物20日齡健康的雌性昆明系小鼠120只，體重1

10、52 g，由鄭州大學(xué)醫(yī)學(xué)院河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，臨床健康；購回后，經(jīng)過適應(yīng)期飼養(yǎng)，體質(zhì)量達(dá)到20 g左右時(shí)用于試驗(yàn)；適應(yīng)期及試驗(yàn)期常規(guī)飼養(yǎng)管理，飼養(yǎng)室控溫2022 ，定時(shí)通風(fēng)換氣6。1.3 主要試劑醋酸鉛(分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；生理鹽水（鄭州永和制藥有限公司）；中性甲醛(分析純，煙臺(tái)市雙雙化工有限公司）。1.4 主要儀器設(shè)備電子分析天平（型號(hào)：JA2003，上海天平儀器廠）；電子天平（型號(hào)：JA41001，上海精天電子儀器廠）；電熱恒溫干燥箱（型號(hào)：DH75，河南省安陽市開關(guān)廠）；生物組織包埋機(jī)（型號(hào)：BM-，孝感市紅葉醫(yī)用儀器有限公司）；智能型生物組織攤片機(jī)（型號(hào)：YD-

11、A，浙江省金華市益迪醫(yī)療設(shè)備廠）；石蠟切片機(jī)（型號(hào)：RM-）；Ni Kon 0.5X成像系統(tǒng)。1.5 染毒處理 經(jīng)適應(yīng)期飼養(yǎng)后，將體質(zhì)量為202 g的雌鼠120只隨機(jī)分為高、中、低劑量染毒組和對(duì)照組，每組30只。從試驗(yàn)的第1 d起，染毒組小鼠分別每三天腹腔注射30、20、10 mg/kg的醋酸鉛溶液，0.2 ml/只，連續(xù)10次，對(duì)照組注射相應(yīng)體積的生理鹽水。以注射當(dāng)天為0天，每次注射前稱重。期間，認(rèn)真觀察小鼠的飲、食欲及精神狀態(tài)。1.6 切片制作 分別摘取小鼠的主要臟器，心、肝、脾、肺、腎，并分別稱其濕重，用甲醛溶液浸泡固定7，制作切片。制作過程為：中性甲醛固定沖水脫水透明浸蠟包埋切片烤片H

12、.E染色。1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值SD形式表示，采用SPSS13. 0分析軟件對(duì)試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)分析。2 結(jié)果與分析2.1醋酸鉛對(duì)雌性小鼠生長發(fā)育的影響以染毒當(dāng)天為0 d，每隔3 d稱重1次，將各組小鼠體重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1：表1處理組前后小鼠體重的變化(SD)Table 1 Changes in body weight of the treated rats (SD)注射天數(shù)（Days）高劑量組(High dose group)中劑量組(Medium dose group )低劑量組(Low dose group )對(duì)照組(Control group022.7

13、261.709621.9190.570521.8302.808022.4644.4820321.6931.650922.0121.125422.3002.939023.2764.4686622.1501.935522.3681.707723.3304.017023.7854.5083922.2801.8455*22.6061.897824.7883.871024.1004.22021222.7412.3790*23.2761.9015*25.4703.854725.4394.44971523.2002.5783*23.7412.0812*26.4104.011025.9304.45501823

14、.4402.6410*23.8852.2191*27.0604.007027.2124.46762123.9482.9385*24.4062.5457*26.6214.121327.9004.5418 注：*表示試驗(yàn)組與對(duì)照組相比間差異顯著（P0.05），*表示試驗(yàn)組與對(duì)照組相比間差異極顯著（P0.01）。 Note: * Indicates significant difference compared to the experimental groups and control group（P0.05），* Indicates extremely significant differenc

15、e compared to the experimental groups and control group (P0.05）；中劑量組與對(duì)照組相比體重從第12 d開始差異顯著（P0.05），從第18 d開始差異極顯著（P0.01）；高劑量組與對(duì)照組相比體重從第9 d開始差異顯著（P0.05），第12 d后差異極顯著（P0.01）。2.2 各臟器系數(shù)的變化將小鼠處死后，分別取出心、肝、脾、肺、腎稱重，并將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行生物統(tǒng)計(jì)，各臟器系數(shù)結(jié)果見表2。表2 臟器濕重與體重的比值(SD, %)Table 2 The ratio of the wet weight of organs and the

16、body weight (SD, %)分組（Group）高劑量組(High dose group)中劑量組(medium dose group)低劑量組(low dose group )對(duì)照組(control group)數(shù)量/只(quantity)15151515心臟系數(shù)(heart index)0.09800.01560.11200.01120.12000.02030.12700.0101肝臟系數(shù)(liver index)1.54540.32441.64170.2180*1.63850.37331.72400.2816脾臟系數(shù)(spleen index)0.28040.0939*0.242

17、50.0735*0.18780.0660*0.14140.0315肺臟系數(shù)(lung index)0.18310.0307*0.18530.02310.17500.02430.19880.0196左腎系數(shù)(left kidney index)0.20390.0299*0.20490.0236*0.18970.0352*0.18660.0507右腎系數(shù)(right kidney index)0.21850.0295*0.21110.0305*0.20200.04319*0.19060.0395注：*表示試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異顯著（P0.05），*表示試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異極顯著（P0.01）。N

18、ote: * Indicates significant difference compared to the experimental groups and control group（P0.05），* Indicates extremely significant difference compared to the experimental groups and control group (P0.01).由表2可知，各染毒組心臟系數(shù)與對(duì)照組相比差異不顯著；肝臟系數(shù)中劑量組與對(duì)照組相比差異顯著（P0.05）；脾臟系數(shù)高、中劑量組與對(duì)照組相比差異極顯著（P0.01），低劑量組與對(duì)照組相比差

19、異顯著（P0.05）；肺臟系數(shù)高劑量組與對(duì)照組相比差異顯著（P0.05），中、低劑量組與對(duì)照組相比差異不顯著；左腎系數(shù)高、中劑量組與對(duì)照組相比差異極顯著（P0.01），低劑量組與對(duì)照組相比差異顯著（P0.05）；右腎系數(shù)高、中劑量組與對(duì)照組相比差異極顯著（P0.01），低劑量組與對(duì)照組相比差異顯著（P0.05）。2.3 各臟器的組織病理學(xué)變化2.3.1 心臟結(jié)構(gòu)變化 眼觀，試驗(yàn)組小鼠的心臟外形比對(duì)照組小鼠心臟圓，心壁增厚，腔室變小。鏡檢，肌層增厚，肌纖維細(xì)胞核增大，見圖1。 A.心?。?0） B.心肌細(xì)胞（400） The cardiac muscle Cardiac muscle cell圖

20、1心臟切片 Fig.1 The heart slices2.3.2肝臟結(jié)構(gòu)變化 眼觀，試驗(yàn)組小鼠肝臟高度腫脹，邊緣鈍圓，表面有大小不等、形態(tài)不一的白色滲出物附著，見圖2。鏡檢，試驗(yàn)組小葉分界不清；肝竇擴(kuò)張充血，中央靜脈脈擴(kuò)張；匯管區(qū)增生，小葉間靜脈周圍有炎性細(xì)胞浸潤，且內(nèi)部有血栓形成，膽管周圍有巨噬細(xì)胞浸潤，小葉內(nèi)有少量的炎性細(xì)胞浸潤，雙核細(xì)胞增多，肝細(xì)胞顆粒變性，見圖3。中劑量組Medium dose group 低劑量組Low dose group高劑量組中劑量組Medium dose group 低劑量組Low dose group高劑量組High dose group對(duì)照組The co

21、ntrol group Fig. 2 The changes in each dose group of liverC. 匯管區(qū)(50) E. 小葉間膽管(200) G. 肝細(xì)胞(200) Header area Interlobular bile duct HepatocyteD. 中央靜脈 F. 小葉間靜脈Central veins Interlobular vein 圖3 肝臟切片F(xiàn)ig. 3 The liver slices 2.3.3脾臟結(jié)構(gòu)變化 眼觀，脾臟萎縮，有不同程度腫大，邊緣稍顯鈍圓，表面有大小不一、形態(tài)不規(guī)則的白色滲出物，見圖4。鏡檢，對(duì)照組發(fā)育正常；試驗(yàn)組脾索間充血，而且

22、脾臟形態(tài)學(xué)改變的程度與醋酸鉛的濃度呈劑量-效應(yīng)關(guān)系，見圖5。高劑量組H高劑量組High dose group 中劑量組Medium dose group 低劑量組Low dose group對(duì)照組The control group圖4各劑量組脾臟的變化 Fig. 4 The changes in each dose group of spleenH.脾索(50) Splenic cord圖5脾臟切片F(xiàn)ig. 5 The spleen slices2.3.4肺臟結(jié)構(gòu)變化 眼觀病變不明顯。鏡檢，肺泡代謝性擴(kuò)張，支氣管上皮細(xì)胞脫落，見圖6。I. 支氣管（100）BronchusJ. 肺泡（100）A

23、lveolus圖6 肺臟切片F(xiàn)ig. 6 The lung slices2.3.5腎臟結(jié)構(gòu)變化 眼觀，腎臟體積稍腫大，顏色較深，被膜易剝離。鏡檢，對(duì)照組的腎小球和腎小管無明顯異常。試驗(yàn)組可見腎皮質(zhì)增厚；腎小管上皮細(xì)胞壞死；腎小球變大，球囊腔擴(kuò)張，毛細(xì)血管充血，呈分枝狀；腎小囊囊腔擴(kuò)張并有滲出、增生，但以滲出為主；腎小囊壁層上皮細(xì)胞壞死、脫落；腎間質(zhì)中有淋巴細(xì)胞浸潤，見圖7。 K. 腎小囊（100） L. 腎小球（100） M. 腎小管上皮細(xì)胞（400） Bowmans capsule Glomeruli Renal tubular epithelial cell圖7 腎臟切片F(xiàn)ig. 7 Th

24、e kidney slices3 討論3.1 醋酸鉛對(duì)小鼠生長發(fā)育的影響 醋酸鉛能抑制小鼠體重的增長，攻毒劑量越大，作用時(shí)間越長，體重變化越顯著,這是因?yàn)殂U可對(duì)某些激素代謝產(chǎn)生影響，如生長激素、甲狀腺素等的水平均隨著鉛負(fù)荷增長而降低，從而抑制機(jī)體生長，使體重增長緩慢8。本研究表明，低劑量組與對(duì)照組體重相比無明顯差異，可能是染毒劑量太低所致。高、中劑量組與對(duì)照組體重相比差異顯著，且高劑量組的差異顯著性比中劑量組提前表現(xiàn)出來。這表明體重降低是鉛對(duì)機(jī)體代謝影響較敏感的指標(biāo)之一9。 3.2 醋酸鉛對(duì)小鼠心臟的影響 經(jīng)過統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)人群中的血管疾病與機(jī)體鉛負(fù)荷增加有關(guān)，在鉛中毒患者主動(dòng)脈，冠狀動(dòng)脈，腎動(dòng)

25、脈及腦動(dòng)脈有變性改變，在因鉛中毒死亡的兒童中亦發(fā)現(xiàn)有心肌變性。在大鼠的鉛染毒實(shí)驗(yàn)中顯示鉛中毒對(duì)大鼠心臟有損害作用，心率鉛模型組為118.963.45（次/min）對(duì)照組為157.469.6（次/min）（P0.01）10相比心率已有動(dòng)物試驗(yàn)證明鉛能抑制心肌興奮性，作用于蒲氏纖維，減慢心肌傳導(dǎo)，影響心肌收縮，增加心肌負(fù)荷，長時(shí)期易致心肌代償性肥大11，本試驗(yàn)心肌肥大的結(jié)果與該理論相符。3.3 醋酸鉛對(duì)小鼠肝臟的影響職業(yè)性鉛中毒引起肝臟損害者不多見，但生活性鉛中毒導(dǎo)致肝損害已有報(bào)道12，有研究報(bào)導(dǎo)顯示醋酸鉛染毒鼠的肝細(xì)胞有比較強(qiáng)的氧自由基信號(hào)，即鉛可以引發(fā)機(jī)體氧自由基的增加13。本試驗(yàn)中肝臟肉眼觀

26、察：試驗(yàn)組小鼠肝臟高度腫脹，邊緣鈍圓，表面有大小不等、形態(tài)不一的白色滲出物附著。光鏡觀察：試驗(yàn)組小葉分界不清；肝竇擴(kuò)張充血，中央靜脈脈擴(kuò)張；匯管區(qū)增生，小葉間靜脈周圍有炎性細(xì)胞浸潤，且內(nèi)部有血栓形成，膽管周圍有巨噬細(xì)胞浸潤，小葉內(nèi)有少量的炎性細(xì)胞浸潤，雙核細(xì)胞增多，肝細(xì)胞顆粒變性，故醋酸鉛對(duì)小鼠肝臟有損傷作用。3.4 醋酸鉛對(duì)小鼠脾臟的影響 脾臟是體內(nèi)最大的免疫器官，在體液免疫與細(xì)胞免疫中發(fā)揮重大作用。在王世鑫等對(duì)染鉛大鼠脾臟影響的研究中表明鉛可引起大鼠脾臟NOS活力、NO含量、SOD活力、MDA含量改變14。有學(xué)者就鉛對(duì)機(jī)體損傷的保護(hù)機(jī)制進(jìn)行研究乙酰半胱氨酸(NAC)被認(rèn)為是一種有效的氧自由

27、基清除劑和金屬離子螯合劑，但其保護(hù)的機(jī)理尚不清楚15。本試驗(yàn)中脾臟肉眼觀察：脾臟萎縮，有不同程度腫大，邊緣稍顯鈍圓，表面有大小不一、形態(tài)不規(guī)則的白色滲出物。光鏡觀察：對(duì)照組發(fā)育正常，試驗(yàn)組脾索間充血。劉倩琦等人研究發(fā)現(xiàn)，高濃度鉛暴露對(duì)脾臟形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能有極大的危害作用16，本試驗(yàn)結(jié)果與其基本一致。3.5 醋酸鉛對(duì)小鼠肺臟的影響已有研究證明，鉛可經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)，一般空氣中25%30%被吸收入體內(nèi)，70%75%隨呼氣排出17。本試驗(yàn)通過腹腔注射對(duì)小鼠染毒，發(fā)現(xiàn)肺泡代謝性擴(kuò)張，支氣管上皮細(xì)胞脫落，可以說明腹腔注射染毒對(duì)小鼠肺臟也可產(chǎn)生損害作用。3.6 醋酸鉛對(duì)小鼠腎臟的影響研究表明，腎臟是鉛的主要

28、蓄積部位，也是鉛毒作用的主要靶器官1819，當(dāng)動(dòng)物吸收鉛后，一部分可以通過腎臟排出體外，但排泄功能是有一定限度的，約為吸收量的20%，未排出的鉛濃縮沉積于腎臟近曲小管上皮細(xì)胞，可干擾腎細(xì)胞的代謝，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和功能改變20。有研究表明在鉛對(duì)腎臟的損傷機(jī)制中血清鈣和維生素D的檢測也非常重要21。本試驗(yàn)表明鉛對(duì)腎臟有器質(zhì)性的損害，主要損害腎小球、腎小管內(nèi)皮細(xì)胞及其功能，造成腎小管重吸收功能降低，同時(shí)影響腎小球?yàn)V過率，導(dǎo)致尿素、尿糖排出增多。在臨床上主要表現(xiàn)為蛋白尿、糖尿，造成機(jī)體營養(yǎng)過度流失，影響機(jī)體正常的生長發(fā)育，這與本試驗(yàn)得出的醋酸鉛對(duì)小鼠體重影響的結(jié)果相符。3.7 結(jié)論1) 當(dāng)醋酸鉛染毒劑量2

29、0 mg/kg時(shí)，可對(duì)小鼠生長發(fā)育產(chǎn)生明顯影響，攻毒劑量越大，作用時(shí)間越長，小鼠體重增長越緩慢。 2) 醋酸鉛對(duì)小鼠主要臟器產(chǎn)生不同程度的毒害作用，特別表現(xiàn)在肺與脾臟上，從而嚴(yán)重影響著小鼠的生長與發(fā)育。致謝：本試驗(yàn)研究是在高級(jí)實(shí)驗(yàn)師陳玉霞的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。是在牧醫(yī)工程學(xué)院畜牧樓316與320進(jìn)行的，在此期間副教授林峰，老師王春秀、韓雪蕾、馬在香等以及師兄黃承俊給予了我?guī)椭痛罅χС?，在此?duì)他們表示忠心的感謝！參考文獻(xiàn):1 李勇. 鉛與人體健康J. 微量元素與健康研究, 1999, 16(3): 7677.2 王素娟, 李正文, 廖秋佳, 等. 廣西礦區(qū)土壤鎘、鉛污染狀況研究J. 生

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