秋梨膏对纳米二氧化硅染毒大鼠血液生化指标影响的试验

陆敏，孙湖泊，黄沛力，王长文，李妍

(1．吉林医药学院公共卫生学院，吉林吉林132013;2．北京体育大学附属医院，北京海淀100084; 3．首都医科大学公共卫生学院，北京朝阳100069;4．吉林医药学院基础医学院，吉林吉林132013)

秋梨膏对纳米二氧化硅染毒大鼠血液生化指标影响的试验

陆敏1，孙湖泊2，黄沛力3，王长文1，李妍4

(1．吉林医药学院公共卫生学院，吉林吉林132013;2．北京体育大学附属医院，北京海淀100084; 3．首都医科大学公共卫生学院，北京朝阳100069;4．吉林医药学院基础医学院，吉林吉林132013)

本试验旨在研究秋梨膏对纳米二氧化硅染毒大鼠血液生化指标的影响。气管滴注法模拟人群空气吸入纳米二氧化硅构建大鼠染毒模型，进行血常规及血液生化指标检测。结果显示，秋梨膏对纳米二氧化硅染毒大鼠血液的白细胞及血小板升高具有明显的抑制作用(P＜0．05)，并可明显降低纳米二氧化硅引起的血液谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐和白蛋白增高(P＜0．05)，而各组氧化损伤指标和羟脯氨酸含量变化没有统计学意义(P＞0．05)。结果表明，秋梨膏可以减轻纳米二氧化硅染毒大鼠血液的生化毒性。

雾霾;超细颗粒物;秋梨膏;纳米二氧化硅;血液毒性

秋梨膏为我国传统保健品，其色泽如乳玉，是通过精选的秋梨为主要原料，并加入其他润肺、生津、止咳的药物，比如萝卜、麦冬、生地、葛根、贝母、蜂蜜等药食同源的原材料经过精心熬制而制作的膏剂，具有养阴、润肺、止咳、化痰等功能。临床上常将其用于治疗因为热燥伤津所导致的大便干燥、气闷、肺热烦渴、咳吐白痰、劳伤肺阴、久咳咯血等呼吸道疾病。纳米二氧化硅是超细颗粒物(UFP)中主要的无机成分，占10%～40%，在矿物尘中可占到60%，也是目前产量最大的工程化纳米材料，排放到环境中可增加人群暴露的健康风险。目前国内外缺乏秋梨膏对纳米二氧化硅染毒大鼠的血液生化指标影响的系统研究。因此本试验对于进一步阐明雾霾天气的毒性作用及进一步开发秋梨膏的保健作用具有重要的意义。

1 材料与方法

1．1 试验动物与试剂Wistar雄性大鼠，体重(200±20)g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司;所有动物试验均经首都医科大学动物伦理委员会批准(批准号:2011－x－072);纳米二氧化硅(50 nm)，购自阿拉丁生物有限公司;羟脯氨酸(HYP)试剂盒、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－Px)试剂盒、丙二醛(MDA)试剂盒，均由南京建成生物工程研究所提供;其他试剂，均为国产分析纯。

1．2 仪器设备JEM－1011型透射电镜，由日本JEOL公司提供;超声波仪，美国Sonics公司产品; JA1203电子天平，购自上海精科有限公司;低温高速离心机，德国Eppendorf公司产品;酶标仪，美国Thermo公司生产;光学显微镜，由日本Olympus公司提供;全自动梯度脱水机，德国Leica公司生产。

1．3 动物试验本次试验的染毒浓度为10 mg/ Kg体重，约为WHO空气质量准则中PM 2．5日平均浓度的500倍［5］。随机将大鼠分为3组，每组8只，包括1个试验组(气管滴注纳米二氧化硅，灌胃秋梨膏)、1个阳性对照组(气管滴注纳米二氧化硅，灌胃生理盐水)和1个阴性对照组(气管滴注生理盐水，灌胃生理盐水)。采用非暴露式的气管滴注染毒，每只大鼠按0．2 mL滴注体积进行染毒，考虑到麻醉和滴注时对大鼠的损伤作用，采取隔日染毒，共进行15次。非染毒日进行大鼠灌胃秋梨膏(15 g× 0．015=0．225 mL)，处死前动物禁食过夜。在最后一次运动24 h后麻醉大鼠并立即处死，迅速取出肝脏、肾脏，用生理盐水冲洗后擦干，称取湿重，一部分用10%甲醛固定，剩余的置于－80℃冰箱备用。

1．4 血常规测定给药并灌胃15次后，20 μL全血(NihonKohden MEK－6318K血液分析仪，日本)检查血液中红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、血红蛋白(HGB)及血小板(PLT)含量的变化。

1．5 血生化分析血液经3 000 r/min离心15 min，提取血清检测生化指标(日立7200－202全自动生化分析仪，日本):总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、肌酐(CR)、尿素氮(BUN)、谷丙转氨酶(ALT)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)。

1．6 血清氧化损伤检测取血清按试剂盒说明书具体步骤进行丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH－Px)检测。

1．7 羟脯氨酸含量检测按试剂盒说明书具体步骤进行操作检测。

1．8 统计学分析应用SPSS17．0软件建立数据库并进行统计分析，计量资料以平均值±标准差表示，两独立样本均数比较用独立样本t检验，多组均数比较应用单因素方差分析(One way ANOVA)。P＜0．05表示差异具有统计学意义，P＜0．01表示差异具有显著统计学意义。

2 结果

2．1 纳米二氧化硅的表征利用透射电镜对纳米二氧化硅颗粒的形貌进行了初步观察。透射电镜结果显示，纳米二氧化硅颗粒在高纯水中均呈椭球形，颗粒大小均匀一致(图1)。使用ImagePro－Plus软件计算纳米二氧化硅的平均粒径为50．43±3．40 nm (图2)，大小分布均匀，分散性较好。

图1 纳米二氧化硅透射电镜扫描图

图2 纳米二氧化硅的粒径分布

2．2 血常规的改变在各项血常规指标中，阳性组大鼠的WBC、PLT与阴性对照组相比呈现升高趋势(P＜0．05)，RBC呈现下降趋势(P＜0．05)。秋梨膏组与阴性组大鼠的WBC、RBC、HGB及PLT均无明显差异，但是秋梨膏组与阳性组大鼠的RBC和PLT相比呈现下降趋势(P＜0．05)(表1)。

2．3 血生化指标的改变在各项血生化指标中，阳性组大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐、胆固醇、白蛋白和总蛋白与阴性组大鼠相比呈现升高趋势(P＜0．05)。秋梨膏组大鼠与阴性组大鼠差异没有统计学意义，但是与阳性组大鼠谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐和白蛋白呈现下降趋势(P＜0．05)(表2)。

表1 秋梨膏对染毒大鼠血常规指标的影响(Mean±SD，n=8)

表2 秋梨膏对染毒大鼠血生化指标的影响(Mean±SD，n=8)

2．4 血清氧化损伤指标检测如图3所示，阴性对照组、阳性对照组及纳米二氧化硅染毒组大鼠血清中MDA含量、SOD活性、GSH－Px活性均无明显改变(P＞0．05)。

图3 大鼠血清氧化损伤检测

2．5 羟脯氨酸含量检测羟脯氨酸的含量反映了组织胶原的含量，是判断早期纤维化特异性强、相关性好的重要指标，本研究对大鼠血清羟脯氨酸含量进行了检测，如图4所示，各组大鼠血清中羟脯氨酸含量均无统计学差异(P＞0．05)。

图4 大鼠羟脯氨酸含量检测

3 讨论

世界卫生组织公布的统计数据表明，全球每年约有130万人死于空气污染，主要归因于颗粒物污染，且颗粒物粒径越小，危害越大。65%颗粒物分布在污染较为严重的亚洲国家。大气颗粒污染不仅影响呼吸系统、心血管系统及免疫系统的功能，并有致突变和致畸作用，而颗粒中的超细颗粒则是主要的危害物。超细颗粒物(UFP)是大气颗粒物中粒径最小的一类，如果按质量算只占PM2．5的5%，按照颗粒数计算则超过76%，成为PM2．5的主要组成部分。

Duan等用支气管滴注方式对大鼠进行纳米二氧化硅染毒，发现纳米颗粒可透过气血屏障进入血液循环，引起内皮细胞NO/NOS比例失衡，从而导致血管内皮功能紊乱，并进而引起血管内皮细胞早期损伤［3］。血液中的白蛋白又称为清蛋白，由肝细胞合成，因而白蛋白在血液中的变化能够直接反应肝脏是否受损。通过检测肝功指标，我们发现，纳米二氧化硅可引起大鼠血液中白蛋白含量异常增高，而秋梨膏可有效减轻纳米二氧化硅导致的白蛋白增高。ALT主要存在于肝细胞中，当肝细胞受损时，细胞膜通透性发生改变，可使原本存在于细胞内的酶释放出去，并进入血循环，引起血液中的ALT活性异常增高。我们的试验结果证实，秋梨膏能够显著抑制纳米二氧化硅引起的ALT的活性增高。上述试验结果均提示秋梨膏对纳米二氧化硅的肝毒性具有明确的抑制作用。

蔺新丽等用纳米二氧化硅支气管滴注的方式对大鼠染毒，发现纳米二氧化硅颗粒可透过气血屏障进入血液循环，并引起血清尿素氮和肌酐水平升高［4］。尿素氮和血肌酐是反映肾功能的两个重要指标，二者数值增高常见于肾脏损伤、肾功能不全或肾衰竭等情况。在本试验中，秋梨膏灌胃能够有效缓解纳米二氧化硅引起的大鼠尿素氮和血肌酐的异常增高，提示秋梨膏能减缓纳米二氧化硅对大鼠的肾损伤。

综上所述，秋梨膏能够明显改善纳米二氧化硅引起的大鼠血液生化指标及血常规的异常变化，其具体机制还需进一步的深入研究。

［1］陈亮．秋季养生佳品秋梨膏［N］．消费日报，2009－09－29B07．

［2］Du Z，Zhao D，Li J，et al．Cardiovascular Toxicity of Different Sizes Amorphous Silica Nanoparticles in Rats After Intratracheal Instillation［J］．Cardiovascular Toxicology，2013，13(3):194-207．

［3］Duan J，Yu Y，Li Y，et al．Toxic effect of silica nanoparticles on endothelial cells through DNA damage response via Chk1－dependent G2/M checkpoint［J］．Plos One，2013，8(4):e62087．

［4］蔺新丽．纳米二氧化硅颗粒肺毒性及其相关机制研究［D］．长春:吉林大学，2011．

Effect of Autumn Pear Grease on Blood Biochemical Indexes ofNano Dioxide Silicon Exposed Rats

LU Min1，SUN Hu-bo2，HUANG Pei-li3，WANG Chang-wen1，LI Yan4
(1．Jilin Medical University，Jilin 132013，China;2．Beijing Sport University，Beijing 100084，China;3．Capital Medical University School of Public Health，Beijing 100069，China;4．Jilin Medical University，Jilin 132013，China)

To study effect of autumn pear grease on blood biochemicalindexes of nano dioxide silicon exposedrats，tracheal instillation nano silica infected rats model was constructed in modeling crowd air suction．We detected the toxic effects of blood index．Autumn pear grease obviously inhibited the white blood cells and platelets in the blood of rats exposed to nano silica(P＜0．05)，and it also reduced the level of blood alanine aminotransferase，aspartate aminotransferase，urea nitrogen，creatinine and albumin promoted by the nano silica(P＜0．05)．There had no statistically change about the oxidative damage index and the content of hydroxyproline (P＞0．05)．Autumn pear grease can reduce the hematotoxicity caused by nano silicon．

Haze;Ultrafine particle;Autumn pear grease;Nano SiO2;Hematotoxicity

s:WANG Chang－wen;LI Yan

R122．2

A

0529-6005(2017)01-0090-03

2016－07－27

陆敏(1993－)，女，本科，主要从事营养学研究，E－mail:15044204856@163．com

王长文，E－mail:wchw1966@163．com;李妍，E－mail: Liyan511700@163．com