西安醫(yī)學院公共衛(wèi)生系(西安 710021)

張娟妮 趙立群△ 曹 瑩 陳麗敏

甲醛吸入對小鼠肺組織表面活性蛋白A 含量及氧化損傷的影響*

西安醫(yī)學院公共衛(wèi)生系(西安 710021)

張娟妮 趙立群△曹 瑩 陳麗敏

目的:探討慢性甲醛吸入對小鼠肺組織表面活性蛋白A (SP-A)的影響。方法:健康小鼠48只隨機分為四組: 陰性對照組、甲醛吸入組中按甲醛染毒劑量分為的低劑量組(2.0 mg/m3)、中劑量組(5 mg/m3)及高劑量組(10 mg/m3),每組小鼠12只。染毒結(jié)束后測定小鼠體重、肺重并計算肺系數(shù)，測定肺表面活性蛋白A(SP-A)含量以及肺臟超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。結(jié)果：小鼠肺系數(shù)含量隨染毒劑量的增加而升高(P<0.05)；小鼠肺組織SPA蛋白含量隨著甲醛染毒劑量的增加而降低(P<0.05)；高劑量染毒組小鼠中、高劑量染毒組小鼠肺臟MDA含量顯著高于對照組(P<0.05)；所有染毒組組織SOD活力均低于對照組(P<0.05)。結(jié)論：慢性甲醛吸入可以影響小鼠肺組織內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應, 損傷自由基和活性氧的清除系統(tǒng)，引起小鼠肺組織發(fā)生氧化性損傷。

有研究表明甲醛吸入可導致各組織器官氧化損傷，特別是對呼吸道的靶作用，短期高濃度的甲醛吸入可導致肺水腫、肺炎等損害,甚至發(fā)生死亡[1]。長期接觸甲醛可以對人體造成致癌、致敏及致突變等毒性作用,但對于慢性甲醛致肺損傷的機制及干預很少有報道，因此，本實驗通過甲醛染毒觀察小鼠肺功能的氧化損傷，通過觀察吸入甲醛后小鼠肺系數(shù)、肺表面活性蛋白A(S-PA)含量的變化、測定肺臟丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性，對甲醛導致的肺損傷進行了探討，為進一步進行干預提供依據(jù)。

材料和方法

1 實驗分組及材料 選擇健康昆明小鼠5 周齡48只，雌雄各半分籠飼養(yǎng)，體重18～25 g，由西安交通大學醫(yī)學院實驗動物中心提供，隨機分成對照組和三個劑量組,染毒劑量分別為甲醛低劑量組(2.0 mg/m3)、中劑量組(5 mg/m3)、高劑量組(10 mg/m3)；SOD、MDA、兔抗SP-A測定試劑盒由南京建成生物研究所提供；25L靜式吸入染毒瓶8個(西安交通大學醫(yī)學院提供)。

2 染毒方法 用25 L靜式染毒裝置每天染毒4h,連續(xù)10周。對照組也在同等條件下的玻璃染毒柜內(nèi)放置但不染毒。動物染毒期間禁食禁水，其他時間自由攝食、飲水。

3 檢測方法 動物染毒期滿后24 h處死動物,取小鼠肺稱重, 在右下葉相同部位取材分別用的10%中性甲醛溶液和3%戊二醛溶液固定，其余肺組織在冷生理鹽水中漂洗,濾紙拭干,再切取相應部位肺組織1.0cm×0.5cm稱重,加入肺組織重量9倍的生理鹽水,置入勻漿器中在冰水中勻漿5min,再3 000r/min離心10min。SP-A采用酶聯(lián)免疫法檢測；肺系數(shù)的計算為肺重/體重×100%；SOD活性、MDA含量按試劑盒產(chǎn)品說明書中的方法進行測定。

結(jié) 果

1 小鼠肺系數(shù)的變化 見表1?？梢娂兹┞晕牒?中、高劑量組肺系數(shù)明顯上升,與正常對照組比較有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，低劑量組與對照組相比無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。經(jīng)方差分析小鼠肺系數(shù)含量隨染毒劑量的增加而升高(P<0.05)。

表1 不同劑量組小鼠肺系數(shù)的比較

注：與對照組比較，*P<0.05，#P<0.01

2 小鼠肺SP-A含量的變化 見表2。

表2 不同劑量組小鼠肺SP-A含量的比較

注：與對照組比較，*P<0.05

由表2可見，小鼠肺組織SPA含量隨著甲醛染毒劑量的增加而降低(P<0.05)，各劑量組與對照組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),尤其高劑量組降低顯著(P<0.05)。

3 小鼠肺組織中SOD及MDA含量 見表3。

經(jīng)方差分析，不同甲醛劑量組肺組織SOD活性比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。所有染毒組肺臟SOD活力均低于對照組(P<0.01); 不同劑量組肺組織MDA含量比較差異也有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，中、高劑量染毒組肺臟MDA含量顯著升高,與對照組比較差異有顯著統(tǒng)計學意義 (P<0.01) 。

表3 小鼠肺臟SOD活性及MDA含量比較

注：與對照組比較，*P<0.05,#P<0.01

討 論

肺系數(shù)是反映肺組織損傷的指標之一，中、高劑量組肺系數(shù)明顯升高，說明甲醛可引起肺組織發(fā)生炎癥反應和肺水腫，同其他學者的研究一致[2-3]。SP-A參與肺泡表面活性膜的形成和代謝、參與抗氧化反應，可降低表面張力維持肺泡正常功能。當肺組織受到損傷時SP-A含量也會受到影響，本研究結(jié)果肺組織SP-A含量隨甲醛染毒劑量的增加而減少，這可能和肺泡表面張力增高及炎性反應有關，有研究表明在急性肺損傷、哮喘、慢性阻塞性肺疾患中肺組織SP-A含量均有下降[4-5]，可能甲醛暴露是慢性阻塞性肺疾病及哮喘的原因之一。

研究已證明甲醛本身具有強的氧化性，除了可以引起多器官的氧化損傷，對肺部的損傷更為明顯[2-3]，一定濃度的甲醛吸入可以影響小鼠肺組織脂質(zhì)過氧化反應,損傷自由基和活性氧的清除系統(tǒng)。其中判斷氧化損傷程度的重要的生物學指標是SOD，本研究所有染毒組肺臟SOD活力均低于對照組，而SOD含量減少時,會引起自由基的大量堆積,破壞了肺組織中氧化抗氧化平衡系統(tǒng)，從而導致肺組織脂質(zhì)過氧化，引起肺功能損害。MDA是脂質(zhì)過氧化的重要降解產(chǎn)物,可反映過氧化的程度。本研究中、高劑量染毒組肺臟MDA含量顯著升高，也有可能甲醛通過脂質(zhì)過氧化而引起肺組織細胞膜的破壞,使肺組織發(fā)生嚴重損傷。

總之，甲醛可以通過對小鼠肺組織SP-A、SOD及MDA的影響而造成氧化損傷及肺功能的影響。近年來,隨著環(huán)境污染的加劇，城市居民已進入室內(nèi)污染的另一時期，特別是甲醛的污染不容忽視，甲醛來源較廣，除了裝修和家具材料，工業(yè)廢氣、汽車尾氣、 烹調(diào)油煙、香煙、一些木材等不完全燃燒后也會散發(fā)甲醛。相對于外界環(huán)境或工作場所,人在居室內(nèi)的活動時間更長,因此今后應加強居室甲醛的監(jiān)測，進一步研究慢性甲醛和肺部疾患如哮喘、慢性阻塞性肺疾病等的病因?qū)W關系，判斷甲醛暴露多久可以出現(xiàn)肺功能損傷以及以上指標隨不同暴露時間的動態(tài)變化，從而能夠提出針對甲醛暴露的可行性防治方法。

[1] 梁瑞峰，原福勝，白劍英，等.甲醛對小鼠的免疫毒性及氧化損傷的研究 [J]. 環(huán)境與健康雜志, 2007, 24 (6): 396-398.

[2] 楊玉花, 襲著革,晁福寰,等.氣態(tài)甲醛對大鼠肺組織影響的病理學觀察[J]. 生態(tài)毒理學報, 2007,2(3):310-314.

[3] 金美花，蘇立明，池永學,等.甲醛暴露對哮喘大鼠氣道反應性及肺組織病理學改變影響[J]. 中國職業(yè)醫(yī)學，2011，38(4):306-308.

[4] 徐旭東，汪國香，陳 達，等.丹參多酚酸鹽對胸腔鏡術中單肺通氣相關肺損傷的保護作用[J]. 中國內(nèi)鏡雜志，2014,20(2):129-132.

[5] Chen XY, Wang SM, Li N,etal. Creation of lung-targeted dex-amethasone immunoliposome and its therapeutic effect on bleomycin-induced lung injury in rats [J]. PLoS One, 2013, 8(3):58275.

(收稿：2015-08-20)

*西安醫(yī)學院校級課題(505)

甲醛/毒性 肺炎，吸入性/病理生理學 @表面活性蛋白A 超氧化物歧化酶/分析 丙二醛/分析 小鼠

R362

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2015.11.006

△西安市第四醫(yī)院