甲磺酸达氟沙星对小鼠肝脏组织结构和功能的影响

发布时间：2020-05-24 18:55

【摘要】：甲磺酸达氟沙星(Danofloxacin mesylate,DFM)是一种常见的动物专用氟喹诺酮类抗菌药物,被广泛用于动物的疾病治疗,也被用作促生长剂在动物饲料中添加使用。氟喹诺酮类药物在临床的使用中显现了许多不良反应,大量研究表明氟喹诺酮类药物的毒性与氧化损伤有关。DFM等动物专用的氟喹诺酮类药物在实际使用中存在着滥用、超剂量使用的现象。本试验通过研究DFM对小鼠肝脏组织结构和抗氧化、脂代谢功能的影响,探究氟喹诺酮类药物DFM可能的肝脏毒性及毒性机制。本试验将60只体重在25 g左右的6-7周龄健康小鼠随机分为空白对照组、阴性对照组、低剂量组(DFM 50 mg/kg)、中剂量组(DFM 200 mg/kg)、高剂量组(DFM 800 mg/kg)五组,每组12只,雌雄各半。适应性饲养一周后通过灌胃的方式给药,连续灌胃35 d后采集小鼠的血液和肝脏组织。通过组织形态学的观察,血清中肝脏特异性酶、肝脏中各项氧化指标和脂质含量的测定,肝脏中抗氧化和脂代谢相关基因表达的变化,研究DFM对小鼠肝脏组织结构和功能的影响。1、DFM对小鼠肝脏组织结构的影响试验通过对肝脏系数、血清中肝脏特异性酶酶活力的测定和肝脏组织形态的观察,研究DFM对小鼠肝脏组织结构的损伤作用。试验结果如下:(1)肝脏系数的变化:小鼠的肝脏系数随DFM剂量的增加而逐渐增加。低剂量组、中剂量组、高剂量组小鼠肝脏系数均显著高于空白对照组和阴性对照组(P0.05);中剂量组、高剂量组小鼠肝脏系数均显著高于低剂量组(P0.05),中剂量组与高剂量组之间差异不显著(P0.05)。(2)肝脏特异性酶活力的变化:小鼠血清中谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase,GPT)和谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,GOT)的活力随DFM剂量的增加而增大,低剂量组、中剂量组、高剂量组中GPT、GOT活力均显著高于空白对照组和阴性对照组(P0.05);低剂量组、中剂量组、高剂量组三个处理组之间均有显著差异(P0.05)。(3)病理变化:小鼠进行剖检后发现中剂量组和高剂量组肝脏有着不同程度的充血和脂肪病变、质地变脆,高剂量组尤为明显。制作石蜡切片HE染色后镜检发现,低剂量组的小鼠肝细胞体积变大,胞浆增多,小叶间充满红细胞;中剂量组的小鼠肝组织部分区域发生空泡化,肝细胞胞浆溶解严重,胞核被挤至一侧,炎性细胞增多;高剂量组的小鼠肝组织发生弥漫性空泡化、炎性细胞浸润。结果表明,DFM对小鼠的肝脏组织造成了损伤,且随剂量的增加损伤越明显。损伤表现在肝脏系数、血清中GOT和GPT酶活力的升高、组织形态结构的病理变化。其中高剂量的DFM可使肝脏组织结构发生严重的脂肪病变和炎性细胞增多,破坏肝细胞的正常结构,引发空泡化。2、DFM对小鼠肝脏抗氧化功能的影响试验通过对超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活力和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量以及编码SOD、GSH-Px的Sod、Gpx基因表达水平的测定,分析DFM对小鼠肝脏组织抗氧化功能的影响。试验结果如下:(1)抗氧化酶活力的变化:SOD和GSH-Px的活力随DFM剂量的增加而降低。低剂量组、中剂量组、高剂量组的酶活力均显著低于空白对照组和阴性对照组(P0.05),低剂量组与中剂量组差异不显著(P0.05),中剂量组与高剂量组差异显著(P0.05)。肝脏组织中MDA含量随DFM剂量的增加而增加,低剂量组、中剂量组、高剂量组中MDA的含量均显著高于空白对照组和阴性对照组(P0.05),低剂量组、中剂量组、高剂量组三个处理组之间差异显著(P0.05)。(2)抗氧化基因表达的变化:Sod的表达随着DFM剂量的增加而降低,Sod在低剂量组、中剂量组、高剂量组的表达均显著低于空白对照组(P0.05),低剂量组与中剂量组间差异不显著(P0.05),中剂量与高剂量间差异显著(P0.05)。Gpx的表达随着DFM剂量的增加先升高后降低,Gpx在低剂量组的表达显著高于空白对照组(P0.05),中剂量组显著低于低剂量组和空白对照组(P0.05),高剂量组显著低于中剂量组(P0.05)。结果表明,DFM能够引起小鼠肝脏组织发生氧化损伤,且发生损伤的程度随DFM剂量的增加而加深。损伤表现在抗氧化酶基因表达的抑制、抗氧化酶活力的降低以及过氧化物产生的增加。其中高剂量的DFM严重抑制Sod、Gpx的表达,降低抗氧化酶SOD、GSH-Px的活性,促进过氧化物MDA的产生,严重影响小鼠肝脏的抗氧化功能。3、DFM对小鼠肝脏脂代谢功能的影响通过对肝脏中脂质甘油三酯、胆固醇的含量及脂代谢相关基因Fas、Scd1、Acox1、Apob表达水平的测定,研究DFM对小鼠肝脏脂代谢功能的影响。(1)脂质含量的变化:甘油三酯和胆固醇的含量随DFM剂量的增加而增加,低剂量组、中剂量组、高剂量组中甘油三酯和胆固醇的含量均显著高于空白对照组和阴性对照组(P0.05),低、中、高剂量组之间差异显著(P0.05)。(2)脂代谢基因表达的变化:(1)Fas的表达随着DFM剂量的增加而升高,低、中、高剂量组中Fas的表达均显著高于空白对照组(P0.05),中剂量组与低剂量组之间无显著差异(P0.05),高剂量组显著高于中剂量组和低剂量组(P0.05);(2)Scd1的表达随着DFM剂量的增加先升高后降低,低剂量组显著高于空白对照组(P0.05),中剂量组与空白对照组无显著差异(P0.05),高剂量组显著低于空白对照组(P0.05),中剂量组显著低于低剂量(P0.05),高剂量显著低于低剂量组和中剂量组(P0.05);(3)Acox1的表达随着DFM剂量的增加而降低,低、中、高剂量组中Acox1的表达均显著低于空白对照组(P0.05),三个剂量组间差异显著(P0.05);(4)Apob的表达随着DFM剂量的增加而降低,低、中、高剂量组均显著低于空白对照组(P0.05),三个剂量组间差异显著(P0.05)。结果表明,DFM能够影响小鼠肝脏的脂代谢功能,且影响程度与DFM的剂量呈正相关。影响表现在对脂肪酸合成相关基因Fas表达的促进,Acox1、Apob表达的抑制,影响肝脏中脂肪酸的合成、分解和脂质的转运,使肝脏中脂质含量升高。
【图文】：

电子传递,线粒体,机制,氧化酶

第一章文献综述机体的营养物质如糖类、脂肪和蛋白质在氧化分解的过程中为机体提供能量，分解的过程需要各种氧化酶的催化才能进行。氧化酶主要是需氧脱氢酶、不需氧脱氢酶和氧化酶。需氧脱氢酶在催化反应时会把底物的氢脱掉并立即交给分子氧，从而生成过氧化氢。如黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶和醛氧化酶。这些脱氢酶的辅基一般是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）等黄素酶类，生成过氧化氢的反应如图 1-3 所示。不需氧脱氢酶在氧化底物时以 NAD+、NADP+和 FAD 等为辅基，将底物的氢脱去，脱去的氢不直接与氧分子进行反应，而是进入电子传递链中。氧化酶主要有电子传递链末端的细胞色素氧化酶，可以将细胞色素 C 氧化生成超氧阴离子自由基。

生成图

第一章文献综述机体的营养物质如糖类、脂肪和蛋白质在氧化分解的过程中为机体提供能量，分解的过程需要各种氧化酶的催化才能进行。氧化酶主要是需氧脱氢酶、不需氧脱氢酶和氧化酶。需氧脱氢酶在催化反应时会把底物的氢脱掉并立即交给分子氧，从而生成过氧化氢。如黄嘌呤氧化酶、L-氨基酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶和醛氧化酶。这些脱氢酶的辅基一般是黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）等黄素酶类，生成过氧化氢的反应如图 1-3 所示。不需氧脱氢酶在氧化底物时以 NAD+、NADP+和 FAD 等为辅基，，将底物的氢脱去，脱去的氢不直接与氧分子进行反应，而是进入电子传递链中。氧化酶主要有电子传递链末端的细胞色素氧化酶，可以将细胞色素 C 氧化生成超氧阴离子自由基。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S859.7

【参考文献】