【摘要】 目的 觀察五氯酚鈉對小鼠細(xì)胞免疫、體液免疫和巨噬細(xì)胞功能的毒性作用。方法 將五氯酚鈉以25,50和100 mg/kg經(jīng)灌胃方式一次給予小鼠,然后觀察給藥后3,24和48 h小鼠各項免疫功能的變化,采用T淋巴細(xì)胞增殖法測定細(xì)胞免疫功能,采用B淋巴細(xì)胞增殖法測定體液免疫功能,采用巨噬細(xì)胞吞噬能力和分泌NO的能力來測定巨噬細(xì)胞功能。結(jié)果 100 mg/kg五氯酚鈉染毒后3 h,小鼠的脾臟和胸腺相對重量較對照組降低,脾臟B淋巴細(xì)胞的增殖能力受到抑制,腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能和NO生成能力受到抑制。25和50 mg/kg五氯酚鈉在染毒后24 h依然對脾細(xì)胞中B淋巴細(xì)胞增殖能力產(chǎn)生抑制作用。這種抑制效應(yīng)到48 h時完全消失。結(jié)論 五氯酚鈉一次染毒在25~100 mg/kg劑量范圍內(nèi)對小鼠體液免疫和細(xì)胞免疫功能產(chǎn)生抑制作用,100 mg/kg對巨噬細(xì)胞功能產(chǎn)生抑制作用,對細(xì)胞免疫功能未見影響。
【關(guān)鍵詞】 五氯酚鈉
五氯酚鈉(又稱滅釘螺藥,PCP-Na)是在世界范圍被廣泛使用的一種農(nóng)藥,由于大面積推廣,引起了一定的環(huán)境污染,對人類健康造成影響〔1,2〕。Lang等〔3〕利用人淋巴細(xì)胞在體外接觸五氯酚研究中發(fā)現(xiàn),無論工業(yè)品還是分析純五氯酚在10~40μmol/L濃度下與淋巴細(xì)胞共同孵育8d,對于IgG和IgM抗體的產(chǎn)生量均有明顯的抑制作用。Daniel等〔4〕在人群研究中發(fā)現(xiàn),血液中五氯酚濃度的升高能夠?qū)е耇細(xì)胞功能障礙。體外研究表明,5mg/L以上的五氯酚能夠抑制克鯉魚和港灣魚的巨噬細(xì)胞和嗜酸性細(xì)胞殺菌活性〔5〕。目前的研究基本上以五氯酚為主,盡管五氯酚鈉與五氯酚的代謝途徑類似,但其毒性表現(xiàn)是否一致仍需要進(jìn)一步探索。本研究采用五氯酚鈉一次性染毒小鼠,觀察染毒后不同時間小鼠免疫功能的變化。
1 材料與方法
11 實驗動物 清潔級ICR雌性小鼠150只(北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實驗運動科學(xué)部);體重20~24g,雌性,動物合格證號:SCXK(京)2002-0001.動物飼養(yǎng)室溫,20~25℃,動物進(jìn)食標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)飼料,自由飲用自來水。
12 主要試劑 五氯酚鈉(國產(chǎn),分析純,sodium pentachlorophenate);四甲基偶氮噻唑藍(lán)(MTT),刀豆蛋白A(ConA),脂多糖(LPS,美國Sigma公司);RPMI1640完全培養(yǎng)液,Hanks液等。
13 動物染毒和處理 將小鼠隨機(jī)分為4組,每組5只。分別為對照組(蒸餾水),25,50和100mg/kg組。將五氯酚鈉一次性以灌胃方式染毒,分別在小鼠染毒后3,24和48h,處死小鼠,取出臟器,剔除結(jié)締組織和脂肪,吸凈殘留血液,稱重,進(jìn)行各項指標(biāo)測定。
14 T淋巴細(xì)胞增殖 處死小鼠,無菌取脾,制備成單個細(xì)胞懸液,然后將細(xì)胞數(shù)調(diào)整至2×106個/ml.將每份細(xì)胞懸液分2孔加入24孔板,每孔1ml,其中一孔作為對照,另一孔加入20μl ConA(400μg/ml)做為刺激孔,將細(xì)胞放入5%CO2,37℃培養(yǎng)箱中孵育68h,取出加入MTT(5mg/kg)50μl/孔,繼續(xù)培養(yǎng)4h,棄上清,每孔加入1ml酸性異丙醇,吹打均勻,在酶標(biāo)儀上570nm波長下比色。
15 淋巴細(xì)胞增殖 方法同T淋巴細(xì)胞增值,所用刺激物為25μl LPS(400μg/ml)。
16 巨噬細(xì)胞吞噬功能 處死小鼠后將RPMI 1640完全培養(yǎng)液2ml,注入小鼠腹腔,收集灌洗的液體,調(diào)整細(xì)胞數(shù)至5×104個/ml,將細(xì)胞懸液加入96孔培養(yǎng)板,每孔100μl.將巨噬細(xì)胞置入5%CO2,37℃培養(yǎng)箱中孵育2h,取出后棄上清,加入用RPMI 1640完全培養(yǎng)液稀釋的中性紅(50μg/ml)100μl,再置于5%CO2,37℃培養(yǎng)箱中孵育30min,取出96孔板,棄上清,每孔加入150μl沖洗液,沖洗后棄去。再加入100μl溶解液,在721分光光度計上540nm波長下比色。
17 巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO測定 巨細(xì)胞收集同巨噬細(xì)胞吞噬功能測定,收集細(xì)胞后,將細(xì)胞調(diào)整至1×106個/ml,加入24孔培養(yǎng)板,每孔1ml,放入5%CO2,37℃培養(yǎng)箱中孵育2h,取出后棄上清,每孔重新加入1ml RPMI 1640完全培養(yǎng)液,同時加入LPS(終濃度5μg/ml),繼續(xù)培養(yǎng)24h,收集培養(yǎng)上清,用1ml培養(yǎng)上清與1ml Greiss試劑混勻,于540nm波長下比色。同時用亞硝酸鈉配制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算培養(yǎng)上清中亞硝酸鹽氮含量。
18 統(tǒng)計分析 采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析。
2 結(jié)果
21 一般狀況
211 不同劑量的五氯酚鈉一次染毒3 h對小鼠器官變化的影響(表1) 一次染毒3 h后,100 mg/kg五氯酚鈉劑量組小鼠的脾臟和胸腺相對重量明顯降低,與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,而肝臟和腎臟相對重量與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。50和25 mg/kg五氯酚鈉劑量組小鼠脾臟、胸腺、腎臟和肝臟的相對重量與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
表1 不同劑量組染毒3 h后小鼠器官重量變化(略)
注:相對重=臟器濕重(mg)/體重(g);與對照組比較*P<005;n=5
212 不同劑量染毒24h后小鼠器官變化25,50和100mg/kg五氯酚鈉一次給予小鼠24h后,小鼠的脾臟、胸腺、肝臟和腎臟的相對重要與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
22 五氯酚鈉毒對小鼠免疫功能的影響
221 五氯酚鈉對小鼠T淋巴細(xì)胞增殖的影響 25,50和100mg/kg五氯酚鈉染毒小鼠3,24和48h后,小鼠脾臟T淋巴細(xì)胞的增殖能力均未受到影響。
222 五氯酚鈉對小鼠B淋巴細(xì)胞增殖的影響(表2) 25mg/kg劑量組染毒3h后,小鼠B淋巴細(xì)胞增殖能力受到抑制,抑制率為46%,隨著時間延長,染毒后24和48h時這種抑制效應(yīng)消失。50mg/kg劑量組染毒3h,也可見小鼠B淋巴細(xì)胞增殖能力受到抑制,抑制率為46%,隨著時間延長,至染毒后24h,這種抑制效應(yīng)依然存在,抑制程度減弱,抑制率為35%,進(jìn)一步觀察染毒后48h這種抑制效應(yīng)消失。100mg/kg劑量組染毒3和24h,小鼠B淋巴細(xì)胞的增殖能力均受到抑制,抑制率分別為38%和40%,隨著時間延長到染毒后48h,抑制效應(yīng)消失。
表2 不同染毒劑量對小鼠脾臟B淋巴細(xì)胞增殖的影響(略)
注:與對照組比較*P<005,**P<001;n=5
223 五氯酚對小鼠巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響(表3) 本研究發(fā)現(xiàn),不同劑量五氯酚鈉染毒組在3,24和48h時間點,只有100mg/kg組染毒3h后,小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能受到抑制,而其他時間點和劑量均未見小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞功能受到抑制。
224 巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO的影響(表4) 由試驗結(jié)果可見,在染毒所用的3個劑量中,只有100mg/kg五氯酚鈉在給藥3h后抑制了巨噬細(xì)胞分泌NO的能力,使得培養(yǎng)液中亞硝酸鹽氮含量減少,其他時間點和劑量均未觀察到巨噬細(xì)胞生成NO的能力受損。
表3 五氯酚鈉對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能的影響(略)
注:與對照組比較,** P<001;n=5
表4 五氯酚鈉對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞分泌NO的影響(略)
注:與對照組比較,* P<005;n=5
3 討論
1000mg/kg五氯酚鈉一次給小鼠3h后,脾臟和胸腺重量明顯降低,小鼠的B淋巴細(xì)胞增殖和巨噬細(xì)胞吞噬及巨噬細(xì)胞分泌NO均受到抑制,表明五氯酚鈉對免疫系統(tǒng)有抑制作用。而T淋巴細(xì)胞增殖未受影響,提示五氯酚鈉對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生有害作用時,有一定的選擇性。五氯酚鈉給藥3h后,巨噬細(xì)胞100mg/kg組出現(xiàn)功能抑制,而脾臟B淋巴細(xì)胞增殖有25和50mg/kg就出現(xiàn)抑制,表明B淋巴細(xì)胞對五氯酚鈉毒性敏感。五氯酚在哺乳動物細(xì)胞色素P450微料體混合功能氧化酶參與代謝,轉(zhuǎn)化形成四氯氫醌(TCHQ)和四氯兒茶酚(C14CAT)〔6-8〕。四氯氫醌對免疫細(xì)胞有損傷作用,但是五氯酚在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成四氯氫醌需要一定的時間。五氯酚(PC)在肝組織中經(jīng)過代謝,產(chǎn)生的未結(jié)合四氯氫醌于攝入PCP后4h達(dá)到高峰,其后下降排出〔11〕,則達(dá)到臟器(脾臟,腹腔)的時間必然還要延遲。給予B6C3F雄性小鼠300mg/(kg.d)的四氯氫醌2周后肝細(xì)胞核DNA的8OHdG比對照組明顯增多,但是一次注射20或者50mg/kg的四氯氫在6和24h均未發(fā)現(xiàn)8OHdG的含量增加〔9〕,提示四氯氫醌在體內(nèi)的作用需較長時間。因此,在本研究中,染毒3h后觀察到的免疫細(xì)胞功能的變化,可能是五氯酚鈉本身的直接作用。
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