本文關(guān)鍵詞：GMDTC對慢性鎘中毒小鼠和大鼠的驅(qū)鎘效果及其毒副作用研究

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【摘要】：研究背景及目的鎘作為環(huán)境毒物和生產(chǎn)毒物,于上世紀(jì)90年代被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)確定為致癌物。人體主要通過吸入鎘煙塵或鎘化合物粉塵而引起機(jī)體急性或慢性的損害,并引起全身性疾病。鎘進(jìn)入機(jī)體后通過多種復(fù)雜的途徑對器官和組織產(chǎn)生損害,但其詳細(xì)毒作用機(jī)制尚不清楚。目前認(rèn)為,進(jìn)入體內(nèi)的Cd首先蓄積在肝臟,誘導(dǎo)肝細(xì)胞合成金屬硫蛋白(MT),并與之結(jié)合生成Cd-MT復(fù)合物隨血液循環(huán)至腎臟,經(jīng)腎小球?yàn)V過和腎小管吸收進(jìn)入近端腎小管S1段并沉著,經(jīng)溶酶體降解成Cd2+通過氧化損傷引起的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白功能改變和線粒體呼吸衰竭,誘導(dǎo)腎小管細(xì)胞凋亡。慢性鎘暴露時(shí)體內(nèi)的Cd主要蓄積于腎臟,并通過氧化損傷、鈣通道失調(diào)等導(dǎo)致腎功能損傷和腎衰竭等。因此治療慢性鎘中毒時(shí),主要是考慮腎臟鎘的清除及腎臟修復(fù)。大量研究表明,目前臨床常用的重金屬(鉛、汞等)中毒的絡(luò)合劑對慢性鎘中毒無療效。新型驅(qū)鎘絡(luò)合劑N-(2,3,4,5,6-五羥基己基)N-(二硫代甲酸鈉基)-蛋氨酸鈉,簡稱GMDTC,是在二硫代氨基甲酸酯類(DTC)的基礎(chǔ)上,采用葡萄糖胺基—甲硫氨基取代DTC,蛋氨酸取代R1,用D-葡萄糖胺基取代R2而合成的新型化合物。本課題前期研究表明,GMDTC具有良好的驅(qū)鎘效果,能有效穿過細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)。GMDTC對急性鎘中毒具有較好的驅(qū)鎘作用,可以大量降低腎鎘,對鎘的腎毒性有良好的保護(hù)作用,且GMDTC毒性低,經(jīng)口LD50大于5000mg/Kg。鎘主要通過慢性暴露在體內(nèi)蓄積,使其引起慢性中毒的危害遠(yuǎn)大于急性中毒。前期研究表明,GMDTC對急性鎘中毒具有較好的驅(qū)鎘作用,且毒性低。但以往研究因給藥劑量單一、動(dòng)物樣本量少、且性別單一等缺陷,不足以全面評價(jià)GMDTC的驅(qū)鎘效果及其毒副作用。因此,本研究以GMDTC對慢性鎘中毒的治療為出發(fā)點(diǎn),采用多個(gè)劑量、多種動(dòng)物、兩種性別以及多個(gè)時(shí)間點(diǎn)等因素全面地探討GMDTC對慢性鎘中毒的驅(qū)鎘效果及其毒副作用。以慢性鎘中毒小鼠和大鼠為對象,從兩種動(dòng)物身上探究GMDTC對慢性鎘中毒的驅(qū)鎘效果、其常規(guī)毒性、急性毒性,全面評價(jià)GMDTC治療慢性鎘中毒的療效及毒副作用,并為GMDTC驅(qū)鎘的下一步研究提供理論基礎(chǔ)。方法1實(shí)驗(yàn)方法1.1 GMDTC治療慢性鎘中毒小鼠試驗(yàn)SPF級(jí)成年NIH小鼠120,雌雄各半,隨機(jī)分為空白對照組和模型組。模型組小鼠采用多次腹腔注射0.6μmol/m L Cd Cl2+12μmol/m L ME混合液造模,1次/d,連續(xù)染毒5d,末次染毒結(jié)束后觀察35d。隨后將鎘中毒模型組小鼠隨機(jī)分為模型對照組、GMDTC低劑量組、GMDTC中劑量組、GMDTC高劑量組和EDTA治療組,每組20只(雌雄各10只)。空白對照組及模型對照組均腹腔注射給予生理鹽水;GMDTC治療組分別給予108.3、216.5、433mg/Kg的GMDTC藥物治療;陽性藥治療組給予93.5mg/Kg的EDTA藥物,1次/d,5d/周;雄性小鼠連續(xù)給藥5周,雌性小鼠連續(xù)給藥6周。1.2 GMDTC治療慢性鎘中毒大鼠試驗(yàn)SPF級(jí)成年SD大鼠60,雌雄各半,隨機(jī)分為空白對照組和模型組。模型組動(dòng)物采用多次腹腔注射0.3μmol/m L Cd Cl2+6μmol/m L ME混合液造模,1次/d,連續(xù)染毒5d,末次染毒結(jié)束后觀察35d。隨后將鎘中毒模型大鼠隨機(jī)分為模型對照組、GMDTC低劑量組、GMDTC中劑量組、GMDTC高劑量組和EDTA治療組,每組10只(雌雄各5只)�？瞻讓φ战M及模型對照組均腹腔注射給予生理鹽水,GMDTC治療組分別給予108.3、216.5、433mg/Kg的GMDTC藥物治療;陽性藥治療組給予93.5mg/Kg的EDTA藥物,1次/d,5d/周;連續(xù)給藥8周。1.3急性毒性試驗(yàn)急性經(jīng)腹腔注射毒性試驗(yàn)采用上下法一次性腹腔注射給予0.51g/m L的GMDTC藥液;急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)采用最大限量法一次性灌胃給予1.01g/m L的GMDTC藥液。染毒后每天觀察動(dòng)物的中毒表現(xiàn)、死亡情況,連續(xù)觀察14d,并分別在d0、d3、d7、d14稱量體重。2統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(sx±)表示,采用SPSS17.0軟件進(jìn)行方差齊性和單因素的方差分析(One Way ANOVA)。實(shí)驗(yàn)組與對照組的比較用Dunnett法,進(jìn)一步作組間兩兩比較采用Bonferroni法,以P0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。結(jié)果1 GMDTC對慢性鎘中毒小、大鼠的驅(qū)鎘效果1.1 GMDTC對慢性鎘中毒小鼠驅(qū)鎘效果GMDTC治療慢性鎘中毒小鼠后,GMDTC治療組雄性小鼠腎臟Cd含量顯著低于模型對照組和EDTA組(P0.05),其驅(qū)鎘率分別為23.8%、31.8%、47.9%;GMDTC中、高劑量組雌性小鼠腎臟Cd含量低于模型對照組和EDTA組(P0.05),其驅(qū)鎘率分別為11.2%、21.4%、41.7%。GMDTC治療組小鼠24h尿Cd總含量高于模型對照組(P0.05);治療結(jié)束后24h尿Cd總含量明顯高于造模結(jié)束后含量(P0.05)。模型對照組及GMDTC治療組雄性小鼠血Cd顯著升高,且EDTA組明顯高于模型對照組(P0.05)。肝、腦及睪丸Cd含量無明顯改變。提示,GMDTC治療慢性鎘中毒時(shí),能促使腎臟內(nèi)的鎘經(jīng)尿液排出體外,同時(shí)不引起Cd向其他臟器轉(zhuǎn)移。1.2 GMDTC對慢性鎘中毒大鼠的驅(qū)鎘效果GMDTC治療慢性鎘中毒大鼠后,GMDTC治療組腎臟Cd含量明顯降低,且GMDTC高劑量組顯著低于模型對照組(P0.05);雄性大鼠腎臟的驅(qū)鎘率分別為19.4、10.7和33.6;雌性大鼠腎臟驅(qū)鎘率分別為18.2、12.5和32.9。GMDTC治療組小鼠24h尿Cd總含量高于模型對照組(P0.05);治療結(jié)束后24h尿Cd總含量明顯高于治療前(P0.05)。模型對照組及GMDTC治療組雄性大鼠血Cd顯著降低,雌性大鼠血Cd無差異。說明GMDTC治療慢性鎘中毒大鼠時(shí),在不同劑量與性別之間均存在差異。1.3肝Cd、腎Cd、血Cd和尿Cd之間的相關(guān)性GMDTC治療后,雄性小鼠腎Cd與肝Cd隨GMDTC劑量的增加而降低,在GMDTC三個(gè)組間均呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.861、0.777和0.661。雌性小鼠的腎Cd與肝Cd不存在相關(guān)性。GMDTC治療慢性鎘中毒大鼠后,雄性大鼠肝Cd和腎Cd含量在三個(gè)劑量之間呈高、低、高趨勢,但相關(guān)性不明顯;雌性大鼠肝Cd和腎Cd含量在GMDTC中、高劑量之間均呈正相關(guān)關(guān)系(P0.05)。24h尿Cd隨GMDTC劑量的增加而升高,血Cd隨GMDTC劑量的增變化不明顯,與腎Cd均不存在相關(guān)性(P0.05),而驅(qū)鎘率則與腎鎘含量均呈完全負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.05)。2 GMDTC對小鼠和大鼠毒副作用2.1 GMDTC對小鼠和大鼠生長發(fā)育的影響GMDTC對小鼠體重增長無影響,而93.5mg/kg的EDTA輕微導(dǎo)致雌性小鼠體重增長降低(P0.05);GMDTC對雌性大鼠體重增長無影響,而長期給予高劑量的GMDTC和EDTA可抑制雄性大鼠體重增長(P0.05)。GMDTC對小鼠臟器重量影響很小,但中劑量的GMDTC對雌性小鼠臟器指數(shù)有影響。GMDTC治療慢性鎘中毒雄性小鼠后,中、高劑量組均出現(xiàn)10%小鼠肝臟病變和10%小鼠腎臟病變。鎘中毒模型雌性小鼠50%出現(xiàn)肝臟病理改變,60%出現(xiàn)腎臟病理改變,而GMDTC治療后肝臟和腎臟的病理改變均有所減輕。說明,Cd對雌雄小鼠腎臟的病理損傷不相同,相同劑量時(shí)雌性小鼠中毒程度較雄性嚴(yán)重,而GMDTC治療能減輕鎘中毒引起的改變。2.2 GMDTC對小鼠體內(nèi)金屬元素的影響GMDTC治療慢性鎘中毒雄性小鼠后,GMDTC高劑量組腎臟Ca、Cu、Zn含量高于空白和模型對照組(P0.05)。GMDTC治療慢性鎘中毒雌性小鼠后,模型組和治療組腎臟Ca含量略低于空白對照組(P0.05);模型對照組血液Cu高于空白對照組(P0.05),GMDTC高劑量組血液Cu低于模型對照組(P0.05);模型對照組和GMDTC治療組腦中Ca含量低于空白對照組;GMDTC高劑量組和EDTA組腦中Cu、Mg含量較空白對照和模型對照組降低;GMDTC高劑量組和EDTA組腦中Zn含量低于空白對照(P0.05);模型對照組和治療組肝臟中Ca含量均低于空白對照組(P0.05);模型組肝臟中Cu含量低于空白對照組,而GMDTC高劑量組和EDTA組肝臟中Cu含量則高于模型對照(P0.05)。說明,鎘會(huì)引起小鼠腦組織和肝臟中Ca含量降低,而高劑量的GMDTC和EDTA對小鼠體內(nèi)的Zn、Cu有輕微影響。3 GMDTC對小鼠和大鼠的急性毒性急性毒性試驗(yàn)采用上下法和最大限量法,經(jīng)口灌胃和經(jīng)腹腔注射均無大鼠死亡。依據(jù)化學(xué)藥物急性毒性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷,認(rèn)為GMDTC對小鼠和大鼠經(jīng)口急性LD50均㧐10g/Kg;經(jīng)腹腔注射急性LD50均㧐5g/Kg,其急性毒性分級(jí)屬低毒或無毒。結(jié)論1 GMDTC對慢性鎘中毒大鼠和小鼠的驅(qū)鎘效果良好,促使腎鎘經(jīng)代謝從尿液循環(huán)排出體外,同時(shí)不引起體內(nèi)鎘向其他臟器轉(zhuǎn)移。2 GMDTC對動(dòng)物生長發(fā)育和金屬元素影響不明顯,對鎘引起的腎損傷具有一定的保護(hù)作用,毒副作用小,。3 GMDTC對小鼠和大鼠經(jīng)口急性LD50㧐10g/Kg;經(jīng)腹腔注射急性LD50㧐5g/Kg,其急性毒性分級(jí)為低毒或?qū)嶋H無毒。
【學(xué)位授予單位】：廣東藥學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R114

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