黄芪注射液对镉中毒孕鼠及胎鼠的防护作用及机制探讨

2017-05-03杨双燕张俊峰马合红

山东医药 2017年10期

关键词：胎鼠孕鼠氯化

杨双燕，张俊峰，马合红

(沧州市中心医院，河北沧州061000)

黄芪注射液对镉中毒孕鼠及胎鼠的防护作用及机制探讨

杨双燕，张俊峰，马合红

(沧州市中心医院，河北沧州061000)

目的观察黄芪对镉中毒后孕鼠及胎鼠的防护作用。方法选取同期受孕的60只大鼠，随机分为对照组、氯化镉组、黄芪组各20只。其中氯化镉组、黄芪组每天饮用含40 mg/L氯化镉的水，对照组每天饮用等量的蒸馏水。黄芪组每天予腹腔注射黄芪注射液10 g/(kg·d)，对照组、氯化镉组每天腹腔注射等量的生理盐水。各组干预20 d后，取孕鼠心脏血0.5 mL，经剖宫产取出10只孕鼠的胎盘并称重，采用石墨炉原子吸收光谱法检测血清及胎盘镉水平，采用DTNB比色法检测血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)，采用NBT法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)水平，采用酶联免疫分析法检测血清雌激素(E2)及孕激素(P)。剖宫产取出每组剩余的胎鼠，称胎鼠体质量后，测量其体长和尾长。结果氯化镉组和黄芪组孕鼠血清镉、胎盘镉水平均高于对照组，黄芪组血清镉、胎盘镉水平均低于氯化镉组(P均<0.05)。氯化镉组和黄芪组孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平均低于对照组，黄芪组血清GSH-Px、SOD、E2及P水平均高于氯化镉组(P均<0.05)。氯化镉组胎鼠体质量、体长、尾长及孕鼠胎盘质量均低于对照组，黄芪组胎鼠体质量、体长、尾长及孕鼠胎盘质量均高于氯化镉组(P均<0.05)。结论黄芪注射液腹腔注射可降低镉中毒孕鼠血清及胎盘镉水平，改善胎盘功能，拮抗镉中毒对胎鼠生长发育的损害，可能与其提高抗氧化功能有关。

黄芪；镉中毒；妊娠；胎盘；氧化应激；自由基;孕鼠；胎鼠

镉在生活环境中普遍存在，既是对人类有重要意义的非必需微量元素，其过量摄入又可作为一种有毒重金属对人体造成损伤[1]。镉接触对妊娠妇女是一个危险因素，可在妊娠妇女的子宫、卵巢中蓄积，引起脂质过氧化、DNA链断裂及蛋白质的氧化修饰等，从而损伤胎盘组织和功能[2]。黄芪是豆科草本植物蒙古黄芪、膜荚黄芪的根，具有补气固表、托毒排脓、利水退肿等功效；现代药理学研究表明，黄芪能够清除多种自由基，防止生物膜脂质过氧化[3]。然而,目前对于黄芪对镉中毒后干预的研究仍然比较少见。2016年2～8月，我们通过观察黄芪对镉中毒后孕鼠及胎鼠的防护作用，探讨黄芪注射液防治妊娠期镉中毒的意义。

1 材料与方法

1.1 动物与材料选取健康性成熟SD大鼠 105只，均为SPF级，其中雄性35只、雌性70只，体质量240～260 g，购自河北医科大学动物实验中心。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒由上海拓旸生物科技有限公司提供，超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒由北京天恩泽生物技术有限公司提供，雌激素(E2)及孕激素(P)试剂盒由上海康朗生物科技有限公司提供。

1.2 动物分组及模型制备将70只雌性大鼠和35只雄性大鼠喂养1周，按照2∶1合笼进行交配，每天进行检查，以发现阴栓的当天为受孕第1天。选取同期受孕的60只大鼠，按随机分组法分为对照组、氯化镉组、黄芪组各20只，其中氯化镉组、黄芪组每天饮用含40 mg/L氯化镉的水，对照组每天饮用等量的蒸馏水。

1.3 干预方法黄芪组每天予腹腔注射黄芪注射液10 g/(kg· d)，对照组、氯化镉组每天用等量的生理盐水腹腔注射。三组大鼠每天均进行普通饲料喂养，共干预20 d。

1.4 孕鼠胎盘质量和血清、胎盘镉水平检测各组孕鼠干预20 d后，用2%戊巴比妥钠麻醉，取孕鼠心脏血0.5 mL，经剖宫产取出10只孕鼠的胎盘，称重后置于60 ℃烘箱内烘干，称取0.5 g胎盘组织进行湿式消化，完全溶解后，转移进5 mL具塞刻度比色管。采用石墨炉原子吸收光谱法检测血清及胎盘镉水平。

1.5 孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平检测取孕鼠心脏血0.5 mL，采用DTNB比色法检测血清GSH-Px活性，采用NBT法检测血清SOD活性，采用酶联免疫分析法检测血清E2及P水平。

1.6 胎鼠发育指标测量取每组未取出胎盘的10只孕鼠,剖宫产取出胎鼠，称胎鼠体质量后，测量胎鼠体长和尾长。

2 结果

2.1 三组孕鼠血清、胎盘镉水平及胎盘质量比较见表1。

2.2 三组孕鼠血清GSH-Px、SOD、E2及P水平比较见表1。

表1 三组孕鼠血清镉、胎盘镉、胎盘质量及血清GSH-Px、SOD、E2、P水平比较

注: 与对照组比较，#P<0.05；与氯化镉组比较，△P<0.05。

2.3 三组胎鼠发育指标比较氯化镉组胎鼠体质量、体长、尾长均低于对照组，黄芪组胎鼠体质量、体长、尾长高于氯化镉组(P均<0.05)。见表2。

表2 三组胎鼠体质量、体长、尾长比较±s)

注: 与对照组比较，#P<0.05；与氯化镉组比较，△P<0.05。

3 讨论

随着环境污染日益严重，镉中毒对机体特别是对生殖系统的毒性作用引起重视。研究报道，妊娠期妇女若接触一定量的镉，会对生育系统造成严重影响，且可对胚胎发育产生毒性，影响下一代的生长发育[4,5]。流行病学调查显示，镉作为人体生长发育的非必需元素，少量的镉被吸收进入血液后，可通过生物积累产生蓄积作用，在肝、肾、脑、睾丸、卵巢、子宫、胎盘等脏器中明显蓄积[6]。镉在胎盘组织蓄积后，可导致胎盘的结构和功能发生变化，并对胎盘激素合成产生抑制作用，抑制胎盘营养物质的传输和激素内分泌功能，从而使胎儿出现发育障碍[7]。本研究发现，氯化镉组孕鼠血清镉、胎盘镉水平均高于对照组，提示镉中毒后可使血清镉水平明显增高，并在胎盘组织中出现蓄积；氯化镉组孕鼠胎盘合成的性激素(E2、P)水平明显降低，提示镉中毒后对胎盘功能产生了抑制作用；胎鼠体质量、尾长及孕鼠胎盘质量均低于对照组，提示镉通过胎盘对胎鼠的生长发育产生了抑制作用。

目前研究认为，镉中毒的相关病变机制主要为引起脂质过氧化、线粒体的损伤以及能量代谢障碍等，其中镉造成的脂质过氧化主要和细胞内含巯基的蛋白如谷胱甘肽等出现耗竭密切相关。同时，镉会诱导机体产生大量的自由基造成细胞损伤，而脂质过氧化会抑制抗氧化系统酶(GSH-Px和SOD)的活性，使得清除自由基作用受阻[8]。此外，镉可以协同铜、铁离子，让受损细胞在呼吸过程中产生大量的氧化自由基；抑制细胞过氧化氢酶、GSH-Px、SOD等抗氧化酶的活性来降低其抗氧化能力；提高黄嘌呤氧化酶、血红素氧化酶活性，促使细胞分泌大量的超氧自由基，从而达到损伤线粒体、引起脂质过氧化的目的[9,10]。本研究发现，氯化镉组血清GSH-Px、SOD水平均低于对照组，可能与镉诱导的脂质过氧化作用增强有关。

黄芪是豆科植物蒙古黄芪、膜荚黄芪的干燥根。黄芪性甘，微温，归肺、脾、肝、肾经。药理学研究表明，黄芪能增强机体免疫功能，具有保肝、抗衰老、抗应激利尿、降压等功效，还能扩张冠状动脉，改善心肌供血，延缓细胞的衰老[11]。黄芪有效成分包括皂苷类、多糖类、微量元素、黄酮类、氨基酸类等，具有预防脂质过氧化、减少自由基的作用[12]。目前研究发现，黄芪中的阿佛洛莫生、刺花柄花素、奥刀拉亭以及毛蕊异黄甙可以有效地抑制脂质过氧化作用，减少细胞产生自由基，提高还原性谷胱甘肽的利用度，促进机体镉的排除，从而增强机体的抗氧化功能[13]。此外，黄芪还可以通过增加体积激素的合成、分泌来提高胎盘组织酶表达、加强DNA损伤修复、促进DNA合成、预防生物膜的脂质过氧化、提高机体免疫功能，从而达到拮抗镉中毒对生长发育的影响[14]。临床研究证实，黄芪注射液可以安全地用于孕妇，但其作用及机制尚待进一步研究。本研究发现，黄芪组孕鼠血清和胎盘镉水平低于氯化镉组，提示黄芪注射液能降低血清及胎盘镉水平；黄芪组孕鼠血清GSH-Px、SOD水平均高于氯化镉组，提示黄芪可加强血清GSH-Px、SOD的酶活性，从而加强抗氧化作用，减轻脂质过氧化反应；黄芪组孕鼠血清E2、P水平也高于氯化镉组，提示黄芪可对镉致孕鼠的生殖毒性产生拮抗作用，改善胎盘功能，缓解孕鼠胎盘的功能及其结构变化，进而减轻镉毒性作用导致的生长发育抑制[15]。

综上所述，黄芪注射液可降低镉中毒孕鼠的血清及胎盘镉水平，改善胎盘功能，拮抗镉中毒对胎盘组织的毒性作用及胎鼠生长发育的抑制作用，可能与其提高GSH-Px、SOD等抗氧化反应有关，对于临床预防及治疗孕妇镉中毒有一定参考价值。

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