铅镉及铅镉联合胁迫致雏鸡红细胞免疫功能的影响

张 陆,夏士亮,朱言柱,徐世文 ,李金龙

(东北农业大学动物医学学院,黑龙江哈尔滨 150030)

自红细胞免疫系统的新概念提出后[1],已证实红细胞有免疫粘附、杀伤抗原、清除循环免疫复合物[2]等多种功能,是机体免疫系统中的重要组成部分。铅、镉是极其重要的工业和环境污染物,均可造成免疫系统的损害,且铅和镉对环境的污染往往联合在一起。目前关于铅、镉单独对红细胞免疫功能影响的研究较多[6-9],而关于铅镉联合尤其是致禽类红细胞免疫功能的研究未见报道。本试验通过测定铅、镉及铅镉联合染毒后雏鸡红细胞RBC-C3bR花环率和RBC-IC花环率的改变,旨在探讨铅、镉单独及铝、镉联合染毒对红细胞免疫功能的影响及铅镉联合的毒性损伤效应。

1 材料与方法

1.1 试验试剂 硝酸铅[Pb(NO3)2]、氯化镉(CdCl2·2.5H2O)、肝素粉、戊二醛等均为国产分析纯试剂。瑞氏-姬姆萨染液(南京建成生物工程有限公司);酵母多糖冻干试剂(上海长海医院免疫室提供)。

1.2 试验动物分组与处理 105只7日龄公雏鸡(45 g±5 g)分7组,低铅组、高铅组雏鸡每日经口灌服281.70mg/kg体重、563.40mg/kg体重的Pb(NO3)2溶液,低镉组、高镉组雏鸡每日经口灌服20.47 mg/kg体重、40.94 mg/kg体重的CdCl2溶液,低铅镉组、高铅镉组雏鸡每日经口灌服281.70 mg/kg体重Pb(NO3)2+20.47 mg/kg体重CdCl2、563.40m g/kg体重Pb(NO3)2+40.94mg/kg体重CdCl2混合溶液,对照组雏鸡每日经口灌服等量的生理盐水。试验雏鸡常规饲养,分别于染毒后1 d、3 d、7 d心脏采血检测。

1.3 检测方法 RBC-C3bR花环测定方法:肝素抗凝血用H ank′s液洗涤3次后稀释成1.25×107个/m L的红细胞悬液,制备1×108个细胞/m L的酵母悬液。50μL酵母悬液加50μL鸡血清后,再和50 μL鸡红细胞悬液混匀,37℃水浴 30 min,取出后轻轻摇动混匀,加0.25%戊二醛溶液25μL固定5 m in,稀释后取少量制成涂片,瑞氏-姬姆萨染色,油镜镜检。

以1个红细胞结合2个或2个以上酵母细胞为阳性,分别在每张片子上计数200个红细胞,算出花环阳性细胞百分率。花环率=(花环阳性细胞数÷200)×100%。

RBC-IC花环测定方法,基本上与 RBC-C3bR花环试验同样操作,只是所使用酵母悬液未加鸡血清致敏。

1.4 试验数据的分析及统计 试验数据以“平均数±标准差(X ±SD)”表示,采用SPSS 13.0软件分析比较各处理数据间的差异显著性。

2 结果

2.1 RBC-C3bR花环试验结果 见图1和表1。

表1 RBC-C3bR花环试验结果 (%)

图1与表1表明,与对照组相比,染毒组雏鸡RBC-C3bR花环率有不同程度的降低,染毒后1 d,各染毒组RBC-C3bR花环率降低不显著(P＞0.05);染毒后3 d及染毒后 7 d,各染毒组 RBCC3bR花环率降低极显著(P＜0.01);低铅镉组RBC-C3bR花环率与低浓度单独染毒组比较差异显著或极显著(P＜0.05或 P＜0.01),除染毒后1 d高镉组(P＜0.05)及染毒后3 d高镉组(P＜0.01),低铅镉组RBC-C3bR花环率与高浓度单独染毒组差异不显著(P＞0.05)。

2.2 RBC-IC花环试验结果 见图2和表2。

图2与表2表明,与对照组相比,染毒后雏鸡RBC-IC花环率有不同程度的升高,染毒后1 d,高铅镉组RBC-IC花环率升高显著(P＜0.05),其他染毒组升高不显著(P＞0.05);染毒后3 d,低铅组RBC-IC花环率升高不显著(P＞0.05),高铅镉组升高极显著(P＜0.01),其他组升高显著(P＜0.05);染毒后7 d,低铅组RBC-IC花环率升高显著(P＜0.05),其他各染毒组升高差异均极显著(P＜0.01);低铅镉组雏鸡RBC-IC花环率与低浓度单独染毒组比较差异显著或极显著(P＜0.05或 P＜0.01),除染毒后1 d高铅组(P＜0.01)外,低铅镉组雏鸡RBC-IC花环率与高浓度单独染毒组差异不显著(P＞0.05)。

表2 RBC-IC花环试验结果 (%)

3 讨论

红细胞膜表面有红细胞膜Ⅰ型补体受体(CR1),也称红细胞C3b受体[1],它能选择性地将血液循环中的免疫复合物(IC)粘附到红细胞膜上,形成C3b-IC,并将其输送到肝脾等脏器加以清除,减少IC在周围组织中的沉积,而红细胞则从IC上解离再度进入血液循环,继续执行其功能[3-5]。

已有研究证实,长期低铅染毒可造成小鼠红细胞免疫功能的损伤[6]。傅葵孔等报道当血铅值在0.48μmol/L以上时,RBC-C3b受体花环率下降,RBC-IC花环率变化不大,且血铅含量越高,影响越明显[7]。也有报道大鼠和鸡镉染毒后,红细胞免疫功能低下,红细胞C3bR花环率低于对照组,红细胞IC花环率高于对照组[8-9]。铅镉联合对肾脏毒性表现为协同效应[10]。

本试验结果表明,铅、镉单独染毒可造成红细胞免疫功能的损伤,RBC-C3bR花环率降低,RBC-IC花环率升高,与以往的研究结论一致[6-9]。铅镉联合对肾脏毒性表现为协同效应[10],本试验铅镉联合染毒后RBC-C3bR花环率降低,RBC-IC花环率升高,且低浓度联合染毒组与低浓度单独染毒组存在差异,与高浓度单独染毒组差异不显著,说明铅镉对雏鸡的红细胞免疫功能损伤也表现协同效应。分析其机理是铅镉对红细胞的毒性直接损伤了C3b受体,使C3b受体功能损伤或数量减少,使其免疫粘附功能降低,RBC-C3bR花环率降低。另外RBC-C3bR花环率也与红细胞膜上红细胞表面的补体受体(CR1)的活性有关,CR1呈集簇状分布时,与补体结合位点才呈多价性,且连接更为牢固[2],铅镉可能使红细胞膜上呈集簇状分布CR1的数量减少,最终导致红细胞C3b受体活性下降,损伤了红细胞粘附、清除血液中循环免疫复合物(CIC)的能力,导致原发性红细胞免疫功能低下[11]。铅镉诱发机体CIC含量增多,红细胞C3b受体粘附过多的CIC,铅镉还可影响红细胞膜的正常形态或有关酶的活性,使粘附在红细胞上的IC发生离解障碍,并且铅镉可导致鸡肝、脾的正常结构的破坏及功能的损伤[6,12-13],以上因素均使红细胞上粘附的IC不能及时有效地清除,占据红细胞C3b受体空位,RBC-IC花环率升高,RBC-C3bR花环率进一步下降,导致继发性红细胞免疫功能低下。铅、镉及铅镉联合造成雏鸡红细胞免疫功能的损伤及铅与镉对雏鸡红细胞免疫功能损伤的协同效应由此可以解释。

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