锌对铅暴露大鼠海马脂质过氧化的保护作用

               作者：熊伟，赵英，万炜，陈锋，李素云    

【摘要】  目的 探讨锌对铅暴露大鼠海马脂质过氧化的保护作用。方法 4周龄健康Wistar雄性大鼠36只，分为对照组、铅中毒组、葡萄糖酸锌组，每组12只。对照组用去离子水灌胃40天；铅中毒组大鼠15mg/kg体重醋酸铅灌胃30天，去离子水灌胃10天；锌治疗组用15mg/kg体重醋酸铅灌胃30天，后用30mg/kg体重葡萄糖酸锌灌胃10天；对照组、铅中毒组和治疗组在第40天处死大鼠取海马，分别进行抗氧化能力检测。结果 锌治疗组大鼠海马总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)含量高于铅中毒组(P均<0.05)，丙二醛(MDA)低于铅中毒(P<0.05)。结论 补锌可提高铅中毒大鼠海马T-AOC、SOD的含量或活性，降低MDA的影响。锌对铅暴露大鼠海马脂质过氧化有保护作用。

【关键词】  锌；铅中毒；海马；脂质过氧化作用

　　铅（Pb）是广泛存在于界的重金属毒性物质，铅对儿童的损害以中枢神经系统(CNS)的损害为主。然而，目前铅中毒的治疗方法并不理想，有研究表明［1］：铅中毒对神经系统的损害与氧化应激有关。铅可破坏机体氧化/抗氧化平衡，导致自由基产生增加，抑制抗氧化酶和非酶系统的活性，导致机体氧化性损伤，这使临床上应用抗氧化剂治疗铅中毒成为可能［2］。锌是一种与生长发育密切相关的抗氧化剂，同时又是体内多种抗氧化酶活性中心的金属离子，在维持体内多种抗氧化酶的活性中起重要作用。

　　1  材料和方法

　　1.1  材料

　　1.1.1  实验动物  4周龄健康Wistar雄性大鼠，由南华大学实验动物中心提供（SYXK湘2004-0011）。

　　1.1.2  主要试剂和设备  醋酸铅：分析纯（99.5%，温州化学试剂有限公司）；葡萄糖酸锌颗粒（国药准字：H13021503，神威药业有限公司）；总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶(SOD)测试盒；一氧化氮合酶(NOS)测试盒(分型)；总蛋白定量测试盒；蛋白标准品。

　　1.2  实验方法

　　1.2.1  动物分组与模型制备  4周龄健康Wistar雄性大鼠36只，体重55.727±5.895g。随机分为3组，每组12只，分别为对照组、铅中毒组、葡萄糖酸锌治疗组。适应性喂养5天后进入实验。实验过程中，所有的大鼠均饮用去离子水，于塑料笼内用普通颗粒饲料饲养。对照组用去离子水灌胃40天；铅中毒组大鼠15mg/kg体重醋酸铅灌胃30天，去离子水灌胃10天；锌治疗组用15mg/kg体重醋酸铅灌胃30天，建立铅中毒模型后，用30mg/kg体重葡萄糖酸锌灌胃10天。对照组、铅中毒组和治疗组在第40天处死大鼠取海马，分别进行抗氧化能力检测。

　　1.2.2  生化指标检测

　　1.2.2.1  海马组织匀浆的制备  颈椎脱臼处死大鼠，迅速取出脑组织分离海马，用生理盐水清洗，并用滤纸将组织表面液体吸干。准确称量海马组织，按组织∶生理盐水＝1∶9的比例加入生理盐水（0.86%），冰浴中用超声波细胞破碎仪制备组织匀浆。振幅14μm，超声处理5s/次，间隙10s，反复10次。2000r/min离心10min，取上清待测。

　　1.2.2.2  海马T-AOC的检测  取10%的组织匀浆0.1ml，按照试剂盒说明书进行操作，去离子水调零，1cm光径，于波长520nm处测吸光度，根据说明书中公式海马T-AOC活性。

　　1.2.2.3  海马SOD活性检测  按试剂盒说明书操作，波长550nm，1cm光径，去离子水调零，测各管吸光度。按说明书中公式计算活性。

　　1.2.2.4  海马MDA浓度检测  取样本0.1ml，按试剂盒说明书操作。波长532nm，1cm光径比色杯，去离子水调零，测各管吸光度值。按说明书中公式计算MDA含量。

　　1.2.2.5  海马NOS（分型）活性检测  按试剂盒说明书操作，波长530nm处，用去离子水调零，1cm光径比色杯，测各管吸光度。按说明书中计算NOS和iNOS活力。

　　1.2.2.6  组织匀浆中蛋白含量的测定  按试剂盒说明书操作。波长595nm处，1cm光径比色杯，空白管调零，测各管吸光度，按说明书中计算蛋白含量。

　　1.2.3  统计分析  数据分析用SPSS12.0统计软件处理，所有数据均以x±s表示，先采用单因素方差分析(One-Way-ANOVA)，各处理组结果有差异时，再用LSD-t法进行组间两两比较。

　　2  结果

　　2.1  海马T-AOC的检测  锌组的大鼠海马T-AOC高于铅中毒组但低于对照组（P＜0.05）；铅中毒组大鼠海马T-AOC低于对照组（P＜0.05）。见表1。

　　表1  锌对染铅大鼠海马T-AOC的影响（略）

　　与对照组比较，a：P＜0.05；与铅中毒组比较，b：P＜0.05

　　2.2  海马SOD活性检测  锌治疗组的大鼠海马总SOD活性、CuZn-SOD活性高于铅中毒组但低于对照组（P＜0.05）；铅中毒组大鼠海马总SOD活性、CuZn-SOD活性低于对照组（P＜0.05）。见表2。

　　2.3  海马MDA含量检测  锌治疗组大鼠海马MDA含量高于对照组而低于铅中毒组（P＜0.05）；铅中毒组大鼠海马总MDA含量高于对照组（P＜0.05）。见表3。

　　表2  锌对染铅大鼠海马SOD活性的影响 （略）

　　与对照组比较，a：P＜0.05；与铅中毒组比较，b：P＜0.05

　　表3  锌对染铅大鼠海马MDA含量的影响（略）

　　与对照组比较，a：P＜0.05；与铅中毒组比较，b：P＜0.05

　　3  讨论

　　3.1  铅中毒机理  神经系统有丰富的可被氧化的基质，对脂质过氧化尤为敏感。铅中毒可使CNS氧化/抗氧化失衡。铅可以作为氧自由基启动剂诱发氧自由基产生，也可以通过一些间接途径引发氧化性损伤。铅可以通过取代SOD、GSH-PX、CAT活性中心的必需金属元素抑制这些抗氧化酶的活性，导致机体脂质氧化性损伤［3］。铅能改变生物膜的脂质组成，影响膜的完整性，使膜更容易被自由基攻击［4］。
   
　　SOD是机体内重要的抗氧化酶，有CuZn-SOD和Mn-SOD两种形式，其中CuZn-SOD能有效地清除氧自由基［5］。铅可以竞争性取代CuZn-SOD活性中心的必需金属锌或铜而抑制酶的活性。MDA是生物膜脂质过氧化的主要降解产物之一，其水平高低反映了机体细胞受自由基攻击的严重程度。
   
　　本次研究显示，染铅30天，大鼠海马T-AOC、总SOD和CuZn-SOD活性均明显降低，MDA含量升高(P<0.05)，说明铅可以通过降低抗氧化酶的活性使海马T-AOC降低，海马细胞发生脂质过氧化损伤。

　　3.2  锌防治铅中毒的机理及效果  铅和锌在吸收、生物转化等多个生理过程中相互影响。由于Pb2+的亲和力远大于Zn2+，导致铅中毒人群和铅染毒大鼠出现高锌尿，体内锌水平下降，最终导致锌稳态的改变，影响多种物质代谢活动，而适量补锌能逆转铅对机体造成的损害。锌通过与铅在肠道中竞争转运蛋白，减少铅的吸收；锌在肠道内可以诱导合成MT，MT的巯基与铅结合，形成铅蛋白复合物的包涵体，以无毒形式经胆汁排出或存于骨内，减少铅在体内的蓄积，加速铅排出体外。本研究结果显示，低、中剂量的预防性和治疗补锌组大鼠尿铅浓度高于铅中毒组(P<0.05)，提示补锌能促进体内的铅排出。
   
　　锌是CuZn-SOD的活性中心金属离子，而CuZn-SOD能有效清除氧自由基。一般认为，铅和锌竞争并取代锌而抑制CuZn-SOD的活性。本次研究发现锌治疗组大鼠海马CuZn-SOD活性高于铅中毒组，进一步说明了这种竞争的存在，而补锌减少了铅可获得的结合位点。锌可以通过抗脂质过氧化拮抗铅的毒性，适量的锌能提高机体抗氧化能力，本次研究结果表明，锌治疗组T-AOC高于铅中毒组，MDA含量较铅中毒组降低。说明适量补锌均能提高铅中毒大鼠海马T-AOC，减轻海马细胞脂质过氧化损伤。

【】
  　　［1］ 张军，金亚平，张杨，等.铅神经毒性分子机制的研究进展［J］.公共卫生杂志，2003，19(8)：1004-1006.

　　［2］ Gurer H，Ercal N.Can antioxidants be beneficial in the treatment of lead poisoning? ［J］ Free Radical Biology & Medicine，2000，29(10)：927-945.

　　［3］ Herbert N.Lead poisoning ［J］.Annurev Med，2004，55(3)：209-222.

　　［4］ 刘亚华.铅对锌的影响及补锌对铅暴露的作用［J］.国外医学：卫生学分册，2003，30（1）：40-44.

　　［5］ 蒋与刚.微量元素与脂质过氧化的关系［J］.微量元素与健康，1996，13（3）：54.