甲醛致运动大鼠肺组织的氧化损伤 及刺五加的保护作用
2014-08-14贾文娟
贾文娟
(定西师范高等专科学校 体育系，甘肃 定西 7430001)
近年来，甲醛作为一种对人体健康危害较大的室内空气污染物而成为研究焦点，众多研究表明甲醛对机体多个组织均有氧化损伤作用，其中肺对甲醛的刺激反应尤为强烈[1-6]。大量实验表明，刺五加能明显改善大鼠各组织的氧化损伤，减少自由基的产生[7-10]。目前，国内关于有效缓解机体甲醛氧化损伤的药物还很少见，因此本文在整体动物水平上，模拟不同浓度甲醛污染环境，建立动物动式染毒模型，对不同浓度甲醛吸入后运动大鼠肺组织抗氧化酶活性的变化进行测试分析，揭示甲醛致运动大鼠肺组织的毒性及补充刺五加对其毒性的缓解作用，为开发中药对减轻室内空气中甲醛对人体的危害提供参考。
1 实验研究方法与内容
1.1 仪器与主要试剂
大鼠跑台，离心机，匀浆机，745型紫外可见分光光度计，小型玻璃熏气舱，甲醛测定仪。
甲醛溶液AR分析纯，刺五加片，SOD、CAT、GSH-PX、MDA、考马斯亮兰试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。
1.2 实验对象
选用40只当地自然状态下的2月龄(性成熟)健康雄性Wistar大鼠，体重180±10g，由兰州大学医学院动物实验中心提供。
1.3 分组与染毒方案
按照随机原则，将大鼠分为6组，即运动对照组(A)，中度甲醛染毒运动组(B)，重度甲醛染毒运动组(C)，中度甲醛染毒加运动加刺五加组(D)，重度甲醛染毒加运动加刺五加组(E)[11]。
根据我国《体育馆卫生标准》和《居室空气中甲醛的卫生标准》的规定人为模拟不同程度甲醛染毒环境并进行动式染毒，每天染毒30min，每周6次，连续4周，中度甲醛剂量为0.8mg/m3，重度甲醛剂量为2.4mg/m3。
1.4 灌胃方案
将刺五加片放入温开水中，待糖衣脱落，研碎，再倒入蒸馏水搅拌、摇匀。刺五加浓度根据人与各种动物以及各种动物之间用药剂量换算公式，得出刺五加的灌胃剂量为104.17mg/kg，用蒸馏水稀释成10%的溶液每次灌胃10ml/kg，即每日训练结束后灌胃，不给药组灌胃等量的蒸馏水，其余时间自由进食和饮水[10,12]。
1.5 训练方案
1.5.1 适应性训练方案。对实验大鼠进行1周的适应性训练，每天30min，每周6天，跑速从10m/min开始每天增加2m/min，直至20m/min。
1.5.2 正式训练方案。不同浓度甲醛染毒状态下进行20m/min的跑台训练，运动时间用普通电子秒表测定，30min/d,6d/w,持续训练4周[11]。
1.6 组织标本的采集、储存、匀浆与离心
断头处死后，即可置于冰盘上取出肺组织，用冰生理盐水冲洗，除去脂肪、筋膜等结缔组织，用滤纸吸干，锡纸包裹，编号，置于液氮中冷存，而后取出-20°C低温保存[13]。
将肺组织取出待解冻后切取称重0.2-1g，放入小烧杯中，加入9倍于组织0.86%的冷生理盐水，剪碎，倒入组织匀浆器中，以10 000r/min研磨制成10%的组织匀浆液，置匀浆液于离心机中，以3 500r/min离心15min，取其上清液置DF管中待用。
1.7 指标测定
肺组织蛋白含量采用280 nm和260 nm紫外吸收差法测定，脑组织中SOD、GSH—Px 、CAT活力和MDA含量均用测试盒测定。
1.8 数据处理与统计
所有实验数据均基于Windows XP操作平台，采用SPSS13.0及Microsoft Excel 2007作图。对每一组数据样本进行统计学分析处理，组间各指标的显著性差异采用独立样本T检验法，结果均为平均数±标准差(±SD)表示，显著性水平为а<0.05，非常显著性水平为а<0.01。
2 结果与分析
2.1 甲醛染毒及服用刺五加对大鼠肺组织CAT活性的影响
从表1和图1中可以看出，与A组相比，B组均具有显著性差异(P<0.05)，C组具有非常显著性差异(P<0.01)。结果显示：在甲醛污染环境下运动，对大鼠肺组织中CAT活性均影响显著，且重度染毒组比中度染毒组影响更明显。说明随着甲醛污染程度的增加，机体氧化应激水平在升高，这会破坏机体自稳态导致氧化损伤，从而促进机体脂质过氧化。
与B组相比,D组具有非常显著性差异(P<0.01)；与C组相比,E组具有显著性差异(P<0.05)。结果显示：服用刺五加对不同程度染毒环境下运动大鼠肺组织中CAT活性的影响差异明显，且中度染毒组差异非常明显。说明刺五加能有效提高中度染毒大鼠肺组织的抗氧化能力。
表1 各组大鼠肺组织各种酶活性及MDA含量测试结果(n=8)
*P<0.05,**P<0.01,与对照组A组相比；▲P<0.05，▲▲P<0.01，与对照组B组相比；△P<0.05，△△P<0.01,与对照组C组相比
图1 各组大鼠肺组织CAT活性测试结果
图2 各组大鼠肺组织GSH-PX活性测试结果
2.2 甲醛染毒及服用刺五加对大鼠肺组织GSH-PX活性的影响
从表1和图2可以看出，与A组相比，B组具有显著性差异(P<0.05)；C组变化明显，有非常显著性差异(P<0.01)。结果显示：在甲醛污染环境下运动，对大鼠肺组织中GSH-PX活性均有直接影响，且染毒程度越高，影响越大。说明随着甲醛污染程度的增加，运动机体肺组织的抗氧化能力在不断降低。
D组与B组、E组与C组相比,均具有显著性差异(P<0.05)。结果显示：服用刺五加对在不同程度染毒环境下运动大鼠肺组织中GSH-PX活性有显著影响,即刺五加能明显提高大鼠肺组织的抗氧化能力。
2.3 甲醛染毒及服用刺五加对大鼠肺组织SOD活性的影响
从表1和图3可以看出，与A组相比，B组、C组均具有非常显著性差异(P<0.01)。结果显示：在甲醛污染环境下运动，对大鼠肺组织中SOD活性的影响明显、差异大。说明不同程度甲醛污染均对机体肺组织的抗氧化能力有明显降低。
与B组相比,D组具有非常显著性差异(P<0.01)；与C组相比,E组具有显著性差异(P<0.05)。结果显示：服用刺五加对在不同程度染毒环境下运动大鼠肺组织中SOD活性均有显著影响, 但中度甲醛染毒运动组比重度甲醛染毒运动组效果更为明显，原因可能是随着甲醛浓度的升高，机体氧化应激水平升高，其抗氧化系统内稳态发生紊乱，脂质过氧化加剧，自由基大量产生，肺组织疲劳加速，对肺的毒性作用会加剧，虽然刺五加中含有抗氧化物质，可阻止肺组织氧自由基大量的生成，但是如果甲醛污染导致脂质过氧化加剧的速度远远超过刺五加清除自由基的速度时，药效就不明显。
图3 各组大鼠肺组织SOD活性测试结果
图4 各组大鼠肺组织MDA含量测试结果
2.4 甲醛染毒及服用刺五加对大鼠肺组织MDA含量的影响
从表1和图4可以看出，与A组相比，B组具有显著性差异(P<0.05)、C组具有非常显著性差异(P<0.01)。结果显示：在甲醛污染环境下运动，对大鼠肺组织中MDA含量均有直接影响，且重度染毒组比中度染毒组影响更明显。说明随着甲醛污染程度的增加，运动大鼠肺组织的抗氧化能力在不断降低。
D组与B组相比, E组与C组相比，均具有显著性差异(P<0.05)。结果显示：服用刺五加对在不同程度染毒环境的运动大鼠肺组织中MDA含量有明显降低作用，说明刺五加能显著提高大鼠肺组织的抗氧化能力。
3 结 论
3.1 吸入不同浓度甲醛均可引起大鼠肺组织微细结构不同程度的抗氧化损伤，致使机体肺功能降低，自由基大量产生，导致机体肺组织的脂质过氧化。
3.2 服用刺五加片能在一定范围内增强运动大鼠肺组织抗自由基氧化防御系统的功能，有效减缓自由基的产生速率，增强机体在染毒环境下运动时自由基代谢的速率，从而对机体肺组织起到一定的保护作用。
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