亚硒酸钠、维生素E对被动吸烟大鼠肺部炎症和抗氧化能力的影响
2013-08-09王丽芳赵文宇王凤杰向万平陈显兵
郭 媛,李 艳,王丽芳,赵文宇,王凤杰,向万平,陈显兵*
1.湖北民族学院医学院(湖北恩施445000)
2.恩施市中心医院病理科(湖北 恩施445000)
近年来,主动吸烟对机体的影响己得到广泛的重视,而更为隐匿、广泛和严重的被动吸烟的危害性却未得到足够的重视。吸烟者吸烟时摄入大量自由基[1],烟雾中的一些化学物质在体内也可形成大量的自由基,导致机体抗氧化能力下降。有关自由基在各种疾病发病机制中的作用日益受到重视。为寻找可以减少被动吸烟自由基对机体损伤作用的药物,我们将亚硒酸钠和维生素E用于被动吸烟小鼠,观察其效果。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物 成年SPF级wistar大鼠(由同济医科大学实验动物中心提供),体质量150~180 g,鼠龄8周。
1.1.2 实验材料 亚硒酸钠购自北京中联试剂公司AR级试剂;维生素E(VitE)胶丸(华北制药集团有限责任公司,100 mg/丸):金龙鱼牌调和油;某品牌香烟,每支含烟气烟碱量1.3mg,焦油14 mg,烟气一氧化碳15mg;自制被动吸烟箱(120cm×45cm×45 cm)。
1.2 方法
1.2.1 分组 将大鼠随机分为5组(每组10只),A组:正常对照组,常规饲养,不吸烟;B组:常规饲养,每天吸烟3次,不给药;C组:每天吸烟3次,亚硒酸钠灌胃;D组:每天吸烟3次,VitE灌胃;E组:每天吸烟3次,VitE+亚硒酸钠灌胃。
1.2.2 实验给药 除A组不吸入香烟烟雾外,其余组每天吸烟3次,每次30 min,一次点燃4支香烟。实验完后将其放在通风场所。亚硒酸钠用蒸馏水溶解,灌胃0.25mg/(kg·d)。VitE 用调和油溶解,灌胃20mg/(kg·d),A组、B组、C组每天相同量调和油灌胃。实验第42d所有的大鼠断头处死取血。
1.2.3 支气管肺泡灌洗和洗脱细胞学观察 将大白鼠左肺支气管肺泡进行灌洗,操作如下:在环甲软骨处剪一“V”字型切口,将16号灌胃针插入左主支气管并固定,开胸分离右主支气管并结扎,用预冷无菌生理盐水6ml分3次肺泡灌洗,回收率达85%以上。离心后,用1ml生理盐水稀释后进行细胞计数并分类。
1.2.4 常规组织学观察 取右肺中叶矢状切面,常规制片HE染色,梯度乙醇脱水,组织透明处理,包埋切片,HE染色。
1.2.5 抗氧化指标检测 将所取血液放入带盖的肝素化试管中,立即盖紧。按试剂盒说明书测定活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)各项指标。
1.3 统计学分析 采用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析,所有数据采用±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,各组间比较采用q检验。
2 结果
2.1 亚硒酸钠和VitE对被动吸烟大鼠肺部病理形态学的影响 大鼠被动吸烟6周后,气管、支气管粘膜上皮纤毛紊乱、倒伏,甚至有不同程度的脱落,管壁周围有大量炎症细胞浸润。亚硒酸钠和VitE治疗组上皮细胞脱落、中性粒细胞浸润、单核巨噬细胞浸润、气道炎症较吸烟组有所减轻(见表1,图1)。
表1 各组大鼠气道病理指标比较(n=10,×106/L)
图1 A:正常对照图;B:吸烟组;C:亚硒酸钠和VitE处理组
2.2 大鼠血清中 ROS、SOD、MDA、GSH-PX 含量SOD含量A组与其它4组间比较差异显著 (P<0.05);ROS、MDA含量B组与其它四组相比有不同程度的升高(P<0.05);GSH-Px含量C组、E组与B组相比升高(P<0.05),与A 组相比,C、D、E组也有升高(P<0.05),C组、D组和E组间没有显著差异(P>0.05),提示VitE与亚硒酸钠合用没有显著的协同作用。见表2。
表2 各组ROS、MDA、SOD、GSH-PX 含量比较(±s)
表2 各组ROS、MDA、SOD、GSH-PX 含量比较(±s)
注:*P<0.05,**P<0.01 VS Group B;#P<0.05,##P<0.01 VS Group A
组别 ROS(U/ml) MDA(nmol/mgprot) SOD(U/mgprot) GSH-PX(U/mgprot)A 组 197.37±13.43** 1.57+0.37* 160.03+13.96 5.26+0.84 B 组 356.64±19.73 2.54+1.07 183.34+16.72# 5.92+1.13 C 组 277.51±11.96**## 1.29+0.98** 191.86+15.21## 7.14+1.21##*D 组 304.62±18.33**## 1.32+0.67** 207.43+25.11## 6.57+0.63#E 组 261.34±12.04**## 0.97+0.41** 206.36+21.37## 7.03+0.87##*
3 讨论
据报道中国居民合并的被动吸烟率高于一些西方国家,如加拿大据估计有25%的不吸烟者在家中、公共场所经常性暴露于“二手烟雾”中[2],欧盟成员国中约有39%的不吸烟者暴露于“二手烟雾”中[3]。被动吸烟者相对于吸烟者来说,吸入烟草烟雾中有毒有害物质和致癌物质浓度更高。被动吸烟吸入的大量自由基造成机体长期处于过度氧负荷,消耗体内的抗氧化物质和抗氧化酶类,使其耗竭或失代偿。过量自由基及诱发的连锁反应产生更多的自由基,均可造成对生物大分子如DNA、RNA、蛋白质和脂肪的损伤,是恶性肿瘤启动和促进的基础[4]。有关研究表明被动吸烟大鼠肺组织,血清及肺泡灌洗液中NOS的含量增加,诱导大量NO发生从而形成大量自由基,促进炎症产生与发展[5]。
在机体抗氧化体系中硒的作用非常重要[6]。GSH-Px是含硒酶。硒是构成GSH-Px活性的必需成分,可提高机体免疫水平,从而达到抗氧化的目的[7]。我们研究发现实验组ROS、MDA含量明显低于模型组,实验组GSH、SOD的含量高于模型组,说明亚硒酸钠和VitE能提高被动吸烟大鼠的抗氧化能力。肺部炎症细胞实验组较模型组少,说明亚硒酸钠和VitE可缓解被动吸烟肺部炎症。
许多研究显示了亚硒酸钠可以提高机体抗氧化能力[8]。经口给予富硒肝可诱导大鼠产生较多的抗氧化物质GSH、GSH-Px,增强大鼠的抗氧化能力,其作用可达同剂量亚硒酸钠水平[9]。
VitE是重要的脂溶性断链型抗氧化剂,是氧自由基的直接清除剂,并能稳定膜结构,保护膜功能[10]。VitE修饰的透析膜具有抗氧化作用,其可通过减少脂质氧化而降低透析相关性疾病的发生率[11]。长期硒或VitE缺乏,可以使机体的抗氧化能力降低.导致心肌损伤的发生,硒和VitE可提高机体的抗氧化能力,起到保护心肌的作用[12]。当细胞的抗氧化能力被削弱或者氧化损伤的程度提高。氧化损伤对细胞造成的危害将是不可逆转的[13]。补充VitE对提高血清T-AOC活力和降低MDA和ROS含量有显著效果。VitE是存在于细胞膜上的脂溶性抗氧化剂,可有效地捕获和清除自由基,增加机体的抗氧化能力,保护心肌细胞膜免受脂质过氧化的损害[14]。
硒是人体内必须的微量元素,小分子硒化合物(亚硒酸钠)进入机体后,代谢中由mRNA上的三联密码予UGA编码成第21个氨基酸-硒代半胱氨酸掺入蛋白质而发挥其生物功能[15]。正是由于含硒的GSH-Px能催化H2O2还原,使活性氧减少,自由基的产生才不会过量,从而减少或延迟脂褐素的形成,达到抗细胞衰老和死亡的目的。硒元素作为抗氧化物酶GSH-Px的必需成分,它在和VitE同时使用时,具有协同抗氧化作用。在本实验中经VitE、亚硒酸钠饲喂的小鼠可对抗自由基引起的脂质过氧化反应,使血清中SOD、GSH-Px含量增加,清除氧自由的能力加强。
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