甲醛吸入对小鼠肺组织表面活性蛋白A 含量及氧化损伤的影响*

西安医学院公共卫生系(西安 710021)

张娟妮 赵立群△ 曹 莹 陈丽敏

甲醛吸入对小鼠肺组织表面活性蛋白A 含量及氧化损伤的影响*

西安医学院公共卫生系(西安 710021)

张娟妮 赵立群△曹 莹 陈丽敏

目的:探讨慢性甲醛吸入对小鼠肺组织表面活性蛋白A (SP-A)的影响。方法:健康小鼠48只随机分为四组: 阴性对照组、甲醛吸入组中按甲醛染毒剂量分为的低剂量组(2.0 mg/m3)、中剂量组(5 mg/m3)及高剂量组(10 mg/m3),每组小鼠12只。染毒结束后测定小鼠体重、肺重并计算肺系数，测定肺表面活性蛋白A(SP-A)含量以及肺脏超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果：小鼠肺系数含量随染毒剂量的增加而升高(P<0.05)；小鼠肺组织SPA蛋白含量随着甲醛染毒剂量的增加而降低(P<0.05)；高剂量染毒组小鼠中、高剂量染毒组小鼠肺脏MDA含量显著高于对照组(P<0.05)；所有染毒组组织SOD活力均低于对照组(P<0.05)。结论：慢性甲醛吸入可以影响小鼠肺组织内脂质过氧化反应, 损伤自由基和活性氧的清除系统，引起小鼠肺组织发生氧化性损伤。

有研究表明甲醛吸入可导致各组织器官氧化损伤，特别是对呼吸道的靶作用，短期高浓度的甲醛吸入可导致肺水肿、肺炎等损害,甚至发生死亡[1]。长期接触甲醛可以对人体造成致癌、致敏及致突变等毒性作用,但对于慢性甲醛致肺损伤的机制及干预很少有报道，因此，本实验通过甲醛染毒观察小鼠肺功能的氧化损伤，通过观察吸入甲醛后小鼠肺系数、肺表面活性蛋白A(S-PA)含量的变化、测定肺脏丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性，对甲醛导致的肺损伤进行了探讨，为进一步进行干预提供依据。

材料和方法

1 实验分组及材料 选择健康昆明小鼠5 周龄48只，雌雄各半分笼饲养，体重18～25 g，由西安交通大学医学院实验动物中心提供，随机分成对照组和三个剂量组,染毒剂量分别为甲醛低剂量组(2.0 mg/m3)、中剂量组(5 mg/m3)、高剂量组(10 mg/m3)；SOD、MDA、兔抗SP-A测定试剂盒由南京建成生物研究所提供；25L静式吸入染毒瓶8个(西安交通大学医学院提供)。

2 染毒方法 用25 L静式染毒装置每天染毒4h,连续10周。对照组也在同等条件下的玻璃染毒柜内放置但不染毒。动物染毒期间禁食禁水，其他时间自由摄食、饮水。

3 检测方法 动物染毒期满后24 h处死动物,取小鼠肺称重, 在右下叶相同部位取材分别用的10%中性甲醛溶液和3%戊二醛溶液固定，其余肺组织在冷生理盐水中漂洗,滤纸拭干,再切取相应部位肺组织1.0cm×0.5cm称重,加入肺组织重量9倍的生理盐水,置入匀浆器中在冰水中匀浆5min,再3 000r/min离心10min。SP-A采用酶联免疫法检测；肺系数的计算为肺重/体重×100%；SOD活性、MDA含量按试剂盒产品说明书中的方法进行测定。

结 果

1 小鼠肺系数的变化 见表1。可见甲醛慢性吸入后,中、高剂量组肺系数明显上升,与正常对照组比较有统计学意义(P<0.05)，低剂量组与对照组相比无统计学意义(P>0.05)。经方差分析小鼠肺系数含量随染毒剂量的增加而升高(P<0.05)。

表1 不同剂量组小鼠肺系数的比较

注：与对照组比较，*P<0.05，#P<0.01

2 小鼠肺SP-A含量的变化 见表2。

表2 不同剂量组小鼠肺SP-A含量的比较

注：与对照组比较，*P<0.05

由表2可见，小鼠肺组织SPA含量随着甲醛染毒剂量的增加而降低(P<0.05)，各剂量组与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),尤其高剂量组降低显著(P<0.05)。

3 小鼠肺组织中SOD及MDA含量 见表3。

经方差分析，不同甲醛剂量组肺组织SOD活性比较差异有统计学意义(P<0.05)。所有染毒组肺脏SOD活力均低于对照组(P<0.01); 不同剂量组肺组织MDA含量比较差异也有统计学意义(P<0.05)，中、高剂量染毒组肺脏MDA含量显著升高,与对照组比较差异有显著统计学意义 (P<0.01) 。

表3 小鼠肺脏SOD活性及MDA含量比较

注：与对照组比较，*P<0.05,#P<0.01

讨 论

肺系数是反映肺组织损伤的指标之一，中、高剂量组肺系数明显升高，说明甲醛可引起肺组织发生炎症反应和肺水肿，同其他学者的研究一致[2-3]。SP-A参与肺泡表面活性膜的形成和代谢、参与抗氧化反应，可降低表面张力维持肺泡正常功能。当肺组织受到损伤时SP-A含量也会受到影响，本研究结果肺组织SP-A含量随甲醛染毒剂量的增加而减少，这可能和肺泡表面张力增高及炎性反应有关，有研究表明在急性肺损伤、哮喘、慢性阻塞性肺疾患中肺组织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。

研究已证明甲醛本身具有强的氧化性，除了可以引起多器官的氧化损伤，对肺部的损伤更为明显[2-3]，一定浓度的甲醛吸入可以影响小鼠肺组织脂质过氧化反应,损伤自由基和活性氧的清除系统。其中判断氧化损伤程度的重要的生物学指标是SOD，本研究所有染毒组肺脏SOD活力均低于对照组，而SOD含量减少时,会引起自由基的大量堆积,破坏了肺组织中氧化抗氧化平衡系统，从而导致肺组织脂质过氧化，引起肺功能损害。MDA是脂质过氧化的重要降解产物,可反映过氧化的程度。本研究中、高剂量染毒组肺脏MDA含量显著升高，也有可能甲醛通过脂质过氧化而引起肺组织细胞膜的破坏,使肺组织发生严重损伤。

总之，甲醛可以通过对小鼠肺组织SP-A、SOD及MDA的影响而造成氧化损伤及肺功能的影响。近年来,随着环境污染的加剧，城市居民已进入室内污染的另一时期，特别是甲醛的污染不容忽视，甲醛来源较广，除了装修和家具材料，工业废气、汽车尾气、 烹调油烟、香烟、一些木材等不完全燃烧后也会散发甲醛。相对于外界环境或工作场所,人在居室内的活动时间更长,因此今后应加强居室甲醛的监测，进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学关系，判断甲醛暴露多久可以出现肺功能损伤以及以上指标随不同暴露时间的动态变化，从而能够提出针对甲醛暴露的可行性防治方法。

[1] 梁瑞峰，原福胜，白剑英，等.甲醛对小鼠的免疫毒性及氧化损伤的研究 [J]. 环境与健康杂志, 2007, 24 (6): 396-398.

[2] 杨玉花, 袭著革,晁福寰,等.气态甲醛对大鼠肺组织影响的病理学观察[J]. 生态毒理学报, 2007,2(3):310-314.

[3] 金美花，苏立明，池永学,等.甲醛暴露对哮喘大鼠气道反应性及肺组织病理学改变影响[J]. 中国职业医学，2011，38(4):306-308.

[4] 徐旭东，汪国香，陈 达，等.丹参多酚酸盐对胸腔镜术中单肺通气相关肺损伤的保护作用[J]. 中国内镜杂志，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)

*西安医学院校级课题(505)

甲醛/毒性 肺炎，吸入性/病理生理学 @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

△西安市第四医院