牛磺酸对镉致大鼠肝肾组织的保护

张晶莹 , 孙 兰 , 宋昕恬 , 白雪松

(1.吉林省疾病预防控制中心 ， 吉林长春130062 ; 2.吉林医药学院营养教研室 ， 吉林吉林132013)

牛磺酸对镉致大鼠肝肾组织的保护

张晶莹1, 孙 兰1, 宋昕恬1, 白雪松2

(1.吉林省疾病预防控制中心 ， 吉林长春130062 ; 2.吉林医药学院营养教研室 ， 吉林吉林132013)

为了研究牛磺酸对镉致大鼠肝肾组织的保护作用，将50 只大鼠按体重随机分为5 组：正常对照组、模型组、高、中、低剂量干预组，每组10 只。第30天后处死动物，称重，计算进食量、食物利用率、脏器系数。结果：(1)模型组大鼠终重、进食量、食物利用率明显低于对照组(P<0.05)；高、中剂量干预组大鼠终重、进食量、食物利用率明显高于模型组(P<0.05)；(2)模型组大鼠肝、肾湿重下降明显与对照组(P<0.05)；高、中剂量干预组大鼠肝湿重明显高于模型组(P<0.05)；高剂量干预组大鼠肾湿重明显高于模型组(P<0.05)；且高剂量干预组大鼠肝、肾湿重明显高于低剂量干预组(P<0.05)；(3)高剂量干预组肝组织中MDA、GSH、NO含量降低，SOD活性升高与模型组比较(P<0.05)；且高剂量干预组SOD活性升高与中、低剂量干预组比较(P<0.05)，有一定的剂量反应关系；高剂量干预组GSH含量显著降低与低剂量干预组比较(P<0.05)。表明镉对大鼠体重、进食量、食物利用率、脏器系数、氧化损伤均有不同程度的影响，牛磺酸能有效的拮抗镉对大鼠肝、肾组织的损伤。

牛磺酸 ； 镉 ； 体重 ； 进食量 ； 肝 ； 肾

镉(Cadmium，Cd) 是一种重要的工业和环境化学污染物，可通过被污染的空气、水、食物等进入人体和积累，且不易排除，容易造成机体多器官系统损伤，并有潜在的致癌作用[1-2]。牛磺酸是体内一种含量丰富的含硫氨基酸，广泛存在于机体的多种组织和细胞中，具有延缓衰老、稳定细胞膜、促进外源性化合物生物代谢等多种生物学作用，具有较高营养价值和多种药理作用[3]。张晶莹通过体外试验研究表明，牛磺酸可以增加氯化镉致大鼠肝细胞SOD、GSH-Px酶活性，保护大鼠肝细胞氧化损伤有预防作用[4]。本试验对染镉大鼠给予牛磺酸进行干预，通过观察大鼠的一般状态、体重、进食量等变化初步探讨其对大鼠机体的保护作用， 为镉中毒的发病机制和防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器 牛磺酸 (含量≥98.0%)；氯化镉，为分析纯(含量≥99.0%)，均购自国药集团化学试剂有限公司；分析天平为北京塞多利斯天平公司产品；南京建成试剂盒。

1.2 实验动物及分组 健康SPF级雄性Wistar大鼠，体重180 g～220 g，由长春市亿斯实验动物技术有限责任公司提供。将50只大鼠按体重随机分为5组，即为正常对照组、模型组、高、中、低干预组，每组10只。实验动物自由饮食和饮水，室温(20±2)℃，湿度(55%～65%)。

1.3 试验方法 除正常对照组外，其余各组每周2次腹腔注射CdCl22.0 mg/kg体重，正常对照组每周2次腹腔注射生理盐水(相同体积)。同时，高、中、低干预组每日分别灌胃牛磺酸1 250、 1 000、750 mg/kg体重，连续30 d，正常对照组和模型组每日灌胃蒸馏水。

1.4 牛磺酸对镉致大鼠体重、进食量、食物利用率 观察大鼠的一般状态，记录镉中毒后每周大鼠体重、进食量变化，并计算总食物利用率。

1.5 脏器系数的测定 试验结束后，解剖取出大鼠肝、肾脏后，肉眼观察肝、肾脏有无肿大，置于预冷生理盐水中轻轻除去表面结缔组织，经预冷生理盐水漂洗几次，用滤纸吸干表面水分后称重。

脏器系数=脏器质量(g)/体重(100 g)

1.6 肝组织相关生化指标 试验结束后，处死大鼠，立即取肝组织，取肝→称重后→按1∶9(w/w)加入预冷的生理盐水中匀浆→得10%组织匀浆→将组织匀浆液 3 000 r/min(4 ℃)离心15 min→取上清液待测→MDA、SOD、GSH、NO含量测定，所有操作严格按照南京建成生物工程研究所试剂盒说明书进行。

1.7 数据统计 数据采用SPSS11.5统计软件进行单因素方差分析。组间比较采用最小显著差异法检验(LSD法)，不计时，各组间两两比较采用Tamhane′s方法。

2 结果

2.1 对大鼠体重、进食量和食物利用率的影响 表1可见，染毒期间内模型组大鼠终重、进食量、食物利用率明显低于对照组(P<0.05)；高、中剂量干预组大鼠终重、进食量、食物利用率明显高于模型组(P<0.05)；高剂量干预组大鼠终重、进食量、食物利用率明显高于低剂量干预组。

表1 牛磺酸拮抗镉致大鼠体重、进食量及食物利用率的影响

组别始重/g终重/g进食量/g食物利用率/%对照210．5±4．8347．4±22．9815．9±36．116．8±2．5模型208．2±6．0290．3±22．0a743．2±21．5a11．0±2．3a高剂量干预211．5±4．0326．1±20．9b785．6±22．6b14．6±2．5b中剂量干预207．6±5．9311．5±20．7b772．1±22．8b13．4±2．6b低剂量干预209．4±6．4303．7±20．6c750．3±27．9c12．5±2．6c

a：与对照组比较，P<0.05； b：与模型组比较，P<0.05； c：与高剂量干预组比较，P<0.05，下表同

2.2 对大鼠肝、肾脏器系数的影响 表2可见，染毒期间内模型组大鼠肝、肾湿重下降明显与对照组(P<0.05)；高、中剂量干预组大鼠肝湿重明显高于模型组(P<0.05)；高剂量干预组大鼠肾湿重明显高于模型组(P<0.05)；且高剂量干预组大鼠肝、肾湿重明显高于低剂量干预组(P<0.05)。

2.3 牛磺酸对镉致大鼠肝组织中MDA、GSH、NO、SOD含量的影响 表3可见，模型组MDA、GSH、NO含量升高与对照组比较，有统计学意义(P<0.05)；模型组SOD活性降低与对照组比较，有统计学意义(P<0.05)；高剂量干预组MDA、GSH、NO含量降低与模型组比较，有统计学意义(P<0.05)；高剂量干预组SOD活性升高与模型组比较，有统计学意义(P<0.05)；且高剂量干预组SOD活性升高与中、低剂量干预组比较，有统计学意义(P<0.05)，有一定的剂量反应关系；高剂量干预组GSH含量显著降低，与低剂量干预组比较，有统计学意义(P<0.05)。

组别MDA(nmol/g)SOD(U/g)GSH(μg/g)NO(nmol/mL)对照组43．77±10．0856．47±6．9617．80±3．754．38±1．49模型组61．03±12．26a38．44±8．99a33．62±9．42a6．27±1．09a高剂量干预组49．58±10．51b51．68±6．72b23．38±6．42b4．93±1．35b中剂量干预组54．88±11．6044．69±7．32c28．05±6．515．81±1．81低剂量干预组59．10±10．8041．39±7．41c30．16±8．15c6．08±1．11

3 讨论

重金属镉已被美国毒理管理委员会(ATSDR)列为危及人体健康的第6位有毒物质。由于镉在环境中不能降解，一旦进入环境就难以消除，通过食物链最终转移到人体。因此，人类有可能广泛接触到镉而引起机体毒性反应，甚至发生肿瘤[5]。通过本次试验结果表明，染毒期间内模型组大鼠终重、进食量、食物利用率明显低于对照组(P<0.05)，说明镉能使大鼠进食量、食物利用率下降，最终导致体重下降明显。高、中剂量干预组大鼠终重、进食量、食物利用率明显高于模型组(P<0.05)，说明牛磺酸可以对镉致大鼠体重、进食量、食物利用率有明显改善作用。有研究表明，镉是一种很强的脂质过氧化诱导剂，一定剂量的镉通过脂质过氧化、DNA损伤、氧化应激等途径诱发机体的氧化损伤。Sinha M研究表明，牛磺酸(100mg/kg体重)可以拮抗镉毒性，提高大鼠肝组织的抗氧化能力，抑制镉中毒所致的氧化应激损伤[6]。染毒期间内模型组大鼠肝、肾湿重下降明显与对照组(P<0.05)，说明镉可以引起肝、肾损伤。高、中剂量干预组大鼠肝湿重明显高于模型组(P<0.05)；高剂量干预组大鼠肾湿重明显高于模型组(P<0.05)，且高剂量干预组大鼠肝、肾湿重明显高于低剂量干预组(P<0.05)。说明牛磺酸可以明显改善镉对大鼠肝、肾组织的损伤具有保护作用。

王飞研究表明，急性、亚慢性镉染毒使大鼠血清乳酸脱氢酶(LDH) 、谷丙转氨酶(GPT) 活性明显升高，肝丙二醛(MDA) 、谷胱甘肽酶(GSH) 含量明显升高及超氧化物歧化酶(SOD) 活性明显降低[7]，与本试验结果一致，说明镉染毒期间对大鼠肝组织造成了一定的氧化损伤。天然牛磺酸可以减少过氧化物MDA 含量，增强SOD 活性，对肝细胞线粒体、内质网等超微结构具有保护作用，其抵抗肝硬化的作用机制可能与抗氧化损伤、稳定线粒体膜功能及电子信号传递链畅通等有关[8]。高剂量干预组肝组织中MDA、GSH、NO含量降低，SOD活性升高与模型组比较(P<0.05)；且高剂量干预组SOD活性升高与中、低剂量干预组比较(P<0.05)，有一定的剂量反应关系；高剂量干预组GSH含量显著降低与低剂量干预组比较(P<0.05)。说明牛磺酸可以增强镉致大鼠肝组织抗氧化损伤能力，对肝脏具有保护作用。

综上所述，镉对大鼠体重、进食量、食物利用率和脏器系数均有不同程度的影响，给予牛磺酸(1 250 mg/kg体重)能有效的拮抗镉对大鼠肝、肾组织的损伤，其保护机制还需要进行下一步研究。

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Protective effects of taurine on cadmium-induced rat liver and kidney tissue

ZHANG Jing-ying1, SUN Lan1, SONG Xin-tian1， BAI Xue-song2

(1. Disease Control Prevention of Jilin Province， Changchun 130062， China; 2.Department of Nutrition，Jilin Medical University， Jilin 132013， China)

To study on protective effect of taurine on cadmium-induced liver and kidney tissue in Rats. The whole rats were randomly divided into five groups(n= 10): ① Control group; ② Cd group; ③ High-dose group; ④ Middle-dose group; ⑤ Low-dose group. The rats were weighed for 30 d, and food intake, food utilization, and organ coefficient were measured and analyzed.①The Cd group final weight, food intake,and food efficiency were significantly lower than the Control group (P<0.05). The High-dose group and Middle-dose group final weight, food intake, and food utilization were significantly higher than the Control group (P<0.05). ②The Cd group liver, and kidney wet weights were decreased compared with the Control group(P<0.05). The High-dose group and Middle-dose group liver wet weight was increased compared with the Control group (P<0.05). The High-dose group kidney wet weight were increased compared with the Control group (P<0.05). The High-dose group liver and kidney wet weight were increased compared with the Low-dose group (P<0.05). ③The High-dose group MDA, GSH and NO were decreased when compared to those in with the Control group (P<0.05).The High-dose group SOD was increased compared with the Control group (P<0.05). The High-dose group SOD were increased than with the Middle-dose group and the Low-dose group (P<0.05). There is a dose-response relationship. The High-dose group GSH was decreased compared with the Low-dose group (P<0.05). Cadmium can cause changes on weight, food intake, food utilization, organ coefficient and Oxidative damage in rats. Taurine can effectively antagonize the effects of cadmium on liver and kidney damage in rats.

Taurine ; cadmium ; weight ; food intake ; liver ; kidney ; Rats

BAI Xue-song

2016-06-20

吉林省卫生计生委青年科研基金(2013Q022)

张晶莹(1978-)，女，主管技师，硕士，研究方向为食品毒理学，E-mail：grina_2059@126.com

白雪松，E-mail：68727461@qq.com

S865·1+2

A

0529-6005(2017)05-0037-03