六价铬化物热液烫伤后SD大鼠肝肾功能的早期变化及意义

翁志勇,丁若虹,汤 俊,柯发军,李儒进,成 鑫,沈文川,吴贞天

(湖北省黄石市第五医院 烧伤科,湖北 黄石435005)

铬及其化合物在许多工业生产中被广泛应用，3价铬由于不易进入细胞，因而被认为基本无毒，而6价铬易进入细胞并在其内还原为3价铬，造成对DNA的损伤，故有很强的毒性[1]。在烧伤临床治疗工作中，发现六价铬化物热液烫伤后，治疗期间患者肝肾功能破坏程度比普通热液烫伤更严重，创面容易加深，愈合时间延长[2]，本课题应用SD大鼠进行实验，针对六价铬化物热液烫伤后对SD大鼠肝肾功能的急性损害进行对比研究，以期为临床治疗工作提供有价值的参考资料。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与仪器

30%重铬酸钠(六价铬化物)溶液(湖北省黄石市振华化工有限公司)，白蛋白、谷草转氨酶及谷丙转氨酶试剂盒(上海科华生物工程股份有限公司)，尿素氮及肌酐测定试剂盒(浙江东瓯诊断产品有限公司)，尿酸检测试剂盒(宁波瑞源生物科技有限公司)；东芝全自动生化分析仪(型号：40Accute，武汉精诚伟业医疗设备有限公司)，医用离心机(型号：LD4-2A，北京医用离心机厂)，KELON低温冰箱(型号：BCD-191W/HC，广东科龙有限公司)。

1.2 动物分组、模型制备及标本采集

清洁级健康SD大鼠30只(武汉大学医学院动物实验中心)，雌雄不限，体质量(250±20)g。将30只SD大鼠按照完全随机数字表法分为3组，每组10只，分别建立为30%TBSAⅢ度烫伤大鼠模型(铬化物热液烫伤组、普通热液烫伤组及假烫对照组)。各组行背部及侧腹脱毛，按体重计算并于脱毛区描画出相应烫伤面积，应用氯胺酮80 mg/kg行腹腔麻醉后建立烫伤模型，铬化物热液烫伤组置于95℃重铬酸钠热液中15 s，普通热液烫伤组置于95℃热水(自来水加热)中15 s，假烫对照组置于37℃温水中15 s，非对照组烫伤后创面取材行病理切片证实为Ⅲ度烫伤。动物模型制备成功后，分别于伤后2 h、8 h、24 h、48 h在20-22℃室温下通过颈静脉采集血液样本，每次1 ml，1 000×g离心10 min，收集血清，及时测定肝肾功能指标。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 不同组别烫伤大鼠肝功能主要指标比较(表1)

从表1可以看出，烫伤后，普通热液烫伤组、铬化物热液烫伤组SD大鼠血清白蛋白均低于假烫组(P<0.01)，但烫伤两组之间在各时相点并无显著差异(P>0.05)。

两组烫伤组自伤后2 h开始，谷草转氨酶均显著高于假烫组(P<0.01)；烫伤后8 h开始，铬化物热液烫伤组SD大鼠谷草转氨酶明显高于普通热液烫伤组(P<0.01)。

两组烫伤组自伤后2 h开始，谷丙转氨酶均显著高于假烫组(P<0.01)；烫伤后8 h开始，铬化物热液烫伤组SD大鼠谷丙转氨酶明显高于普通热液烫伤组(P<0.01)。

2.2 不同组别烫伤大鼠肾功能主要指标比较(表2)

从表2可以看出，两组烫伤组自伤后2 h开始，血尿素氮均显著高于假烫组(P<0.01)；铬化物热液烫伤组从烫伤后2 h开始，血尿素氮即明显高于普通热液烫伤组(P<0.05)。

两组烫伤组自伤后2 h开始，血肌酐均显著高于假烫组(P<0.01)；伤后24 h、48 h铬化物热液烫伤组血肌酐明显高于普通热液烫伤组(P<0.01)。

两组烫伤组自伤后2 h开始，血尿酸均显著高于假烫组(P<0.01)；伤后24 h、48 h铬化物热液烫伤组血肌酐明显高于普通热液烫伤组(P<0.01)。

3 讨论

表1 各组别烫伤大鼠肝功能主要指标比较

注：与假烫组比较aP<0.01;与普通烫伤组比较，bP<0.01

表2 各组别烫伤大鼠肾功能主要指标比较

注：与假烫组比较aP<0.01;与普通烫伤组比较bP<0.01；cP<0.05

铬化物尤其是可溶性六价铬化物具有强毒性，常容易引起消化道出血、溶血和肝肾损伤。肝、肾是铬分布和排泄的重要器官，同时也是其毒性作用的主要靶器官。肝、肾组织中存在一种能与铬特异结合的分子量约为1.5 KD的物质，当铬进入肝、肾组织后，与肝、肾组织中的低分子蛋白结合，形成低分子量铬结合物而蓄积在肝、肾组织中，达到一定浓度后对肝、肾产生损害。肝、肾组织中的铬合物随染毒时间的延长而不断升高[3]。有研究者[4]用重铬酸钾给大鼠灌胃染毒，检测血清中尿素氮(BUN)、肌酐(Cre)含量，及肾组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性，结果随着染毒时间的延长，Cre含量变化不大，而BUN逐渐升高，提示铬可导致大鼠肾小球损伤；肾组织抗氧化酶SOD和GSH-Px活力随着染毒时间的延长而逐渐下降，使肾脏脂质过氧化反应增强，引起肾脏损伤。六价铬在还原过程中，明显消耗谷胱苷肽(GSH)，且六价铬具有抑制谷胱苷肽还原酶的作用，使细胞内GSH不能迅速恢复，还导致SOD和过氧化氢酶活性下降，诱导细胞调亡。六价铬进入血液循环后，与血红蛋白结合成为异性血红蛋白，使得红细胞发生破裂，血氧减少。肝脏是铬离子分布和还原的重要器官，最容易受损。肾脏是铬化物在体内排出的主要途径，经肾脏排泄时，血液中的血红蛋白和谷胱甘肽还原酶活性被破坏，从而栓塞肾脏的毛细血管，加重肾小球与肾小管的损伤导致急性肾衰[5,6]。

本研究应用重铬酸钠热液致伤SD大鼠，测定早期反映肝、肾功能变化的主要指标，并以此来判断其早期肝、肾功能受损情况，以期为临床治疗类似烫伤提供相关的参考依据。结果显示，单纯热液烫伤组SD大鼠肝、肾功能受损较假烫组重，而重铬酸钠热液烫伤组肝、肾功能受损较单纯热液烫伤组重，这充分证实铬化物经创面吸收加重了肝、肾功能损害。高温铬化物热液烫伤时，除具有热力烧伤的特点外，还因可溶性六价铬离子对创面有强腐蚀性，容易造成浅度创面加深，愈合时间延长，同时可溶性六价铬离子经创面吸收，引起肝、肾等多种器官组织进行性损害，与烧伤面积、深度有关。重度烧伤后，严重烧伤本身会因缺血缺氧导致肝、肾功能受损；若烫伤液为重铬酸盐热液，铬离子经创面吸收引起肝肾损伤，如此，肝肾功能受损是受双重因素影响，受损程度会更加严重。

以上研究结果提示了铬化物热液致伤后，早期即出现了与铬化物相关的肝肾损伤。对于这类损伤，在早期除了尽快恢复有效血容量以外，尽可能减少铬化物的吸收成为救治工作的重点之一，所以早期进行创面和全身应用铬化物拮抗剂(还原剂)或应用切、削痂手术清除深度烫伤组织，对降低铬的吸收和毒性作用尤为重要。

参考文献：

[1]金念祖，王心如.铬化合物的毒性及其生物学监测指标研究进展[J].工业卫生与职业病,2009,25(6):382.

[2]丁若虹，韩 斌，陈正华.21例高温铬化物烧伤救治分析[J].中华急诊医学杂志,2011,20(12):1330.

[3]Huvinen W D,Balasuriya R.Effects on reproduction in male rats following short-term exposure to heavalent chromium[J].Med Sci Res,2010,20(3):111.

[4]Fatima S,Arivarasu N A,Banday A A.Effect of potassium dichromate on renal brush border membrane enzymes and phosphate transport in rats[J].Hum Exp Toxicol,2005,24(12):631.

[5]SnyderC,Valle CD.Immune function assays as indicators of chromate exposure[J].Environ-mental Health Perspectives,2010,92:83.

[6]Scarselli A,Binazzi A,Marzio DD.Hexavalent chromium compounds in the workplace:assessing the extend and magnitude of occupational exposure in Italy[J].Journal of occupational and environmental hygiene,2012,9(6):398.