棉酚对小鼠肝脏SOD GSH-Px和MDA的影响

王海涛，梁　璐，赵树臣，侯振中

（东北农业大学动物医学学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

棉酚对小鼠肝脏SOD GSH-Px和MDA的影响

王海涛，梁璐，赵树臣，侯振中

（东北农业大学动物医学学院，黑龙江 哈尔滨 150030）

为了探讨不同浓度棉酚对小鼠体重及肝脏组织抗氧化能力的影响，将32只小鼠随机分成4组（对照组和低中高剂量棉酚组），连续灌胃20 d后处死并取肝脏称重计算脏器指数，用分光光度法测定肝脏组织超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）或活性及丙二醛（MDA）含量。结果随着灌胃天数的增加，对照组和低剂量组体重呈上升趋势，中、高剂量组体重呈下降趋势；各剂量组肝脏脏器指数明显增加，低、中剂量组显著高于对照组（P＜0.05或P＜0.01），高剂量组高于对照组（P＞0.05）。随着棉酚剂量的增加，中、高剂量组SOD活力显著低于对照组（P＜0.01），低剂量组和中高剂量组GSH-Px活力显著低于对照组（P＜0.05或P＜0.01），中、高剂量组MDA含量显著高于对照组（P＜0.05或P＜0.01），表明口服中、高剂量的棉酚可抑制小鼠体重的增加，降低肝脏的抗氧化能力，使脂质过氧化反应增强，导致肝脏氧化损伤，使肝脏功能受损。

棉酚；小鼠；体重；肝脏；抗氧化能力

棉酚（GOS）是锦葵科植物棉花的根、茎和种子所含的一种黄色多元酚类有毒化合物［1］。棉酚的毒性主要由活性醛基和活性羟基引起。动物摄入棉酚后，棉酚在体内各器官中的分布是不均匀的，肝脏含量最多，其次是胆汁、血清和肾，而淋巴结、脾、心、肺、膈肌和胰中的含量较低［2］。动物机体的酶促抗氧化系统包括：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）［3］；而机体脂质过氧化损伤的程度及氧自由基的水平用丙二醛（MDA）含量的高低来表示［4］。

棉酚的毒性作用成为国内外研究人员的研究热点，但棉酚对小鼠肝脏的氧化应激损伤作用相对少见，本文主要探讨棉酚对小鼠体增重的影响及肝脏组织SOD、GSH-Px活性及MDA含量的影响，旨在进一步了解棉酚的氧化损伤作用机制。

1　材料与方法

1.1试验材料

1.1.1实验动物普通级昆明系小鼠32只，雄性，8周龄，体重20±2 g，购自东北农业大学实验动物中心。饲养于鼠笼中，适应期为一周。在适应期和试验阶段温度控制在22℃±2℃，湿度50%±2%，确保室内通风良好，每天光照12 h，给予自由采食和饮水。

1.1.2试验药品醋酸棉酚，购自大连美仑生物技术有限公司，纯度＞97.5%。CMC-Na，分析纯，购自天津市永大化学试剂有限公司，溶于蒸馏水中配成1%CMC-Na溶液。SOD测试盒，MDA测试盒，GSH-Px测试盒，总蛋白定量测试盒，均购自南京建成生物工程研究所。

1.2试验方法

1.2.1动物分组和给药饲养一周后将32只小鼠随机分为4组，每组8只，分别为对照组（1% CMC-Na）和低、中、高剂量组（40 mg/kg、80 mg/kg、120 mg/kg体重的GOS），其中对照组每天按0.01 mL/g 1%CMC-Na灌胃；试验组用1%CMC-Na将棉酚稀释成4 mg/mL、8 mg/mL和12 mg/mL的棉酚稀释液，每天按0.01 mL/g给小鼠灌胃20 d。

1.2.2称重在每天早上7：30至8：30给空腹后的小鼠进行称重。

1.2.3动物组织样品的处理及指标检测在第21天时将小鼠断颈处死，迅速取出小鼠肝脏，称重，计算脏器指数；冰水浴条件匀浆，2 500 r/min低温离心10 min，制成10%，5%和0.25%的匀浆。采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒检测SOD、GSH-Px活性及MDA和总蛋白含量。

1.3统计分析用GraphPad Prism 5.0作图软件进行作图，试验数据用SPSS 19.0统计学软件进行记录，多组间差异比较采用One-Way ANOVA分析，两两比较采用LSD-t检验。检验结果用表示。

2　结果与分析

2.1不同浓度的棉酚对小鼠体重及肝脏脏器指数的影响

2.1.1不同浓度的棉酚对小鼠体重影响由图1可知，随着灌胃天数的增加，对照组和低剂量组体重呈上升趋势，中、高剂量组体重呈下降趋势；与第0天同组体重相比，给小鼠灌胃6 d后，高剂量组显著降低（P＜0.05）；给小鼠灌胃14 d后，与第0天同组体重相比，对照组体重显著上升（P＜0.05），中、高剂量组显著低于第0天同组体重（P＜0.05或P＜0.01）；给小鼠灌胃20 d后，对照组和低剂量组显著高于第0天同组体重（P＜0.01或P＜0.05），中高剂量组极显著低于第0天同组体重（P＜0.01）。

图1　不同浓度的棉酚对小鼠体重的影响

2.1.2棉酚对肝脏脏器指数的影响由图2可知，给小鼠灌胃20 d后，与对照组相比，脏器指数有所增高，但低剂量组差异极显著（P＜0.01），中剂量组差异显著（P＜0.05）。高剂量组差异不显著（P＞0.05）。

图2　不同浓度的棉酚对小鼠脏器指数的影响

通过以上可以说明，棉酚可以使小鼠体重降低和肝脏脏器指数增加。

2.2棉酚对肝脏组织氧化应激有关酶活性的影响棉酚对肝脏组织SOD、GSH-Px活力和MDA含量的影响由表1可知，随着棉酚浓度的增加，SOD、GSH-Px的活力逐渐降低，MDA的含量逐渐升高。中、高剂量组SOD的活力极显著低于对照组（P＜0.01）；低剂量组和中、高剂量组GSH-Px活力显著低于对照组（P＜0.05或P＜0.01）；中、高剂量组MDA的含量显著高于对照组（P＜0.05或P＜0.01）。与对照组相比，低剂量组SOD活力降低和MDA含量增加差异不显著（P＞0.05）。

通过以上可以说明，每天给小鼠灌胃高于80 mg/kg体重的棉酚可以使SOD活力降低、MDA含量增加，每天灌胃高于40 mg/kg体重的棉酚可以使GSH-Px活力降低。

表1　不同浓度的棉酚对肝脏组织SOD、GSH-Px活性MDA含量的影响

3　讨论

有报道表明，在兔饲料中添加20%棉籽饼，试验兔出现了中毒的症状，表现为精神不振、食欲减退、被毛无光泽、消瘦和粪尿带血等症状［5］。本试验给小鼠棉酚灌胃后，动物逐渐出现行动缓慢，精神沉郁，并且出现饮食饮水减少。高剂量组体重下降明显，在灌胃两周后四肢末端和尾根发凉，腹部胀气明显，出现腹泻和血便，嘴角发黑。对小鼠进行剖检，肺淤血、水肿、肝充血，打开腹腔，有难闻的恶臭气体，腹腔积液，盲肠胀气明显，肠道血管充血，这一结果与上面的报道有相似性，同时也与袁彦波等［6］研究基本一致。

体重减轻是慢性中毒的标志之一，此试验表明，中、高剂量的棉酚可使小鼠体重迅速下降，说明大于80 mg/kg体重浓度的棉酚对小鼠有毒性作用。脏器指数是毒理试验中常用的指标，脏器指数增大，表明脏器充血、水肿或增生肥大［7］。该试验结果表明，虽然低、中、高剂量组的脏器指数逐渐降低，但都高于对照组，分析其原因可能是低剂量组棉酚导致小鼠肝脏代偿性肥大，但对于中、高剂量组来说，随着灌胃时间的增加，肝脏组织可能失去代偿能力，向萎缩方向发展。

在细胞内，棉酚可以结合在内质网和线粒体膜，同时棉酚与氨基酸非特异性共价结合使棉酚成为普遍的酶抑制剂［8］。SOD在细胞浆中和线粒体基质中起重要的防御作用［9］，SOD是机体抗脂质过氧化酶促防御系统中的一个重要酶，能有效清除氧自由基。GSH-Px是一种抗氧化酶，可清除线粒体及胞浆中所产生的H2O2和脂类中的H2O2。而MDA为脂质过氧化终产物之一，其水平的高低与机体脂质过氧化程度成正比［10］。de Carvalho W L等人以40 mg/kg体重剂量的棉酚给Wistar大鼠灌胃15 d，造成大鼠肝脏GSH含量减少，GSSG含量增加［11］。有研究发现，低浓度的棉酚引起大鼠繁殖能力降低，而GSH-Px活性和GSSG含量显著增加，MDA水平增加［12］。本试验表明，随着棉酚剂量的增加，肝脏中SOD、GSH-Px活性逐渐降低，MDA含量逐渐升高，且呈一定的剂量-效应关系，这说明一定剂量的棉酚可以造成肝脏组织脂质过氧化反应增强，抗氧化能力降低，从而导致肝脏氧化损伤。这一结果与Bender H S等［13］的报道相一致。然而EI-sharaky A S等［14］通过给大鼠每天注射低于20 mg/kg体重浓度的棉酚2周，结果发现GSH-Px和SOD活性升高，造成与本试验的不同，主要可能与棉酚的剂量和在体内作用的时间有关，而此试验造成的SOD、GSH-Px活性下降，可能是棉酚对两种酶的直接作用或是SOD、GSH-Px在清除自由基的过程中导致自身活性的下降，具体机制还有待于进一步深入探讨。

4　结论

口服80 mg/kg体重以上剂量的棉酚可抑制小鼠体重的增加，降低肝脏的抗氧化能力，引起肝脏氧化应激，造成肝脏功能受损。本试验为棉酚引起肝脏氧化损伤提供一定的参考，具体机制还有待于进一步研究。

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S859.82

B

0529-6005（2016）09-0096-03

2016-03-16

王海涛（1990-），男，硕士生，研究方向为临床兽医学，E-mail：haitao19901008@163.com

赵树臣，E-mail：zscrichard@163.com；侯振中，E-mail：houzz_1963@163.com