急性敌草快染毒大鼠肾脏及肺损伤的实验研究
发布时间：2020-05-22 09:00
【摘要】：背景敌草快(1,1'-亚乙基-2,2'-联吡啶二溴盐)是一种作用迅速的非选择接触除草剂和植物脱水剂,与广泛应用的百草枯(1,1-二甲基-4,4-联吡啶阳离子盐)同属联吡啶类除草剂,1957年由英国首次在世界上开发应用,因其成本低、起效快、污染少,在世界各国得到广泛利用。近年来随着百草枯水剂在国内市场的禁售,敌草快在国内除草剂市场销售量随之剧增,敌草快中毒的病例报告亦明显增多。敌草快中毒多见于发展中国家的农村,目前国内尚缺乏其发病率的统计数据。尽管敌草快相较百草枯毒性弱,但仍具有较高的病死率。研究发现,敌草快对肾脏、肺脏、心脏等均可产生损害,尤其早期便可引起急性严重肾衰竭,严重中毒者可导致多脏器功能衰竭。敌草快中毒机制复杂,尚未完全探索清楚,且目前尚无特效解毒药,因此,加强敌草快急性中毒的基础和临床研究具有重要意义。目的1.计算敌草快对大鼠经口半数致死量(LD50),观察不同浓度敌草快毒染大鼠组织、器官的病理损伤变化;2.通过急性染毒大鼠模型中敌草快在血液、组织中浓度分布特点及肾、肺组织形态学改变,探讨敌草快染毒大鼠组织毒物含量与脏器损伤之间的关系,以期为临床治疗提供实验依据。方法1.半数致死量测定实验,新鲜配制敌草快溶液,取敌草快纯品1000 mg,注射用水溶解稀释至总量20 ml,配成50 mg·ml-1溶液。将99只成年健康雄性Wistar大鼠随机分为实验1部分、实验2部分及空白对照组部分。实验1部分共36只大鼠,随机分为4个染毒组:100mg·kg-1组、200mg·kg-1组、300mg·kg-1组和400 mg·kg-1 组,分别给予 100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、300 mg·kg-1 和 400 mg·kg-1敌草快溶液,加注射用水稀释至3 ml灌胃。记录大鼠灌胃后死亡和中毒症状,测得最大耐受量和绝对致死量。实验2部分共54只大鼠,随机分为6个染毒组:200mg·kg-1组、220mg·kg-1组、240mg·kg-1组、260mg·kg-1组、280mg·kg-1组、300 mg·kg-1 组,实验开始一次性分别给予 200 mg·kg-1、220 mg·kg-1、240 mg·kg-1、260 mg·kg-1、280 mg·kg-1和300mg·kg-1敌草快溶液,加注射用水稀释至3 ml灌胃。观察大鼠在敌草快不同给药浓度的存活情况,并应用Excel软件处理寇氏法计算公式,计算半数致死量LD50。空白对照组在相同实验条件下给予等量注射用水灌胃。所有动物于实验结束后均留取部分肺、肾、心、肝、脑组织,甲醛固定,石蜡包埋,组织切片,行组织病理光镜观察。2.急性毒性实验,将140只成年健康雄性Wistar大鼠随机分为对照组和染毒组。根据1/2半数致死量浓度选定染毒组灌胃浓度,对照组给予等量注射用水,通过液质联用方法测定大鼠染毒后0.5 h、1h、2 h、4 h、8 h、16 h、24 h敌草快在血浆及肾、肺组织中浓度变化,同时测定对照组和染毒组各时间点肺组织羟脯氨酸含量,血清尿素氮、肌酐、尿酸含量,蛋白印迹法检测早期肾损伤生物学标记物Kim-1、TGFβ1表达水平,并对肺、肾组织行形态学观察。结果1.敌草快对大鼠经口半数致死量为280.5837 mg·kg-1,敌草快染毒大鼠各脏器损伤病理变化不同,高剂量组较低剂量组脏器损伤明显。肺泡间隔增厚,肺间质可见炎症细胞浸润,纤维条索形成很少;肾脏肾小管上皮细胞水肿变性,肾小球毛细血管扩张,内皮细胞肿胀;肝脏中央静脉扩张,肝细胞肿胀,结构紊乱;心肌细胞肿胀;脑细胞水肿,部分小血管充血。死亡大鼠,肺泡腔内充血,炎性细胞浸润增多,肺泡结构破坏,纤维条索形成少:肾脏肾小管、肾小球充血水肿,部分肾小球结构破坏;心肌纤维结构紊乱。2.染毒后大鼠血敌草快浓度在0.5h、1h、2h升高明显(P0.01),血药浓度为(40.14±6.86)、(79.91 ±26.71)、(113.20±26.72)ng/ml。血敌草快浓度在2 h达峰值,随后下降,4 h浓度下降明显,8 h、16 h敌草快浓度略有升高推测与敌草快肠肝循环有关。染毒后大鼠肾敌草快浓度在1h、2 h、4h升高明显(P0.01),组织浓度为(1575.70±86.68)、(2940.38± 151.49)、(1775.69±49.73)ng/g。肾敌草快浓度在2 h达峰值,随后下降,4 h浓度仍较高提示与敌草快通过肾脏排泄有关,随后逐渐降低。染毒后大鼠肺敌草快浓度在1 h、2 h、4 h升高明显(P0.01),组织浓度为(1.97±0.61)、(4.11±0.96)、(2.35±0.58)ng/g。肺组织中敌草快浓度在2 h达峰值,随后下降,至24 h肺敌草快浓度已逐步降低。肺组织羟脯氨酸含量升高不明显(P0.05)。随时间推移,大鼠血清尿酸、尿素氮、肌酐及kim-1均有不同程度升高(P0.05),但染毒后4h组显示损伤较前略减轻,推测与机体急性代偿有关。大鼠血清Kim-1在0.5 h开始升高,至4 h升高明显,是早期肾功能损伤的有效预测因子。TGFβ1显示早期在肾组织中表达明显,肺组织表达不明显。电镜观察,肾脏受损程度随时间推移而逐步加重会出现空泡化,个别线粒体双层膜结构消失,溶酶体也增多;肺组织损伤较轻微,胞膜完整性及细胞器出现了不同程度受损。结论1.敌草快对大鼠经口半数致死量为280.5837 mg·kg-1;2.敌草快染毒大鼠可导致多个脏器受损,剂量越大,脏器损伤越严重;3.急性动物模型观察到血、组织敌草快浓度早期达到峰值,然后迅速下降;4.急性敌草快染毒大鼠肾功能损害及病理改变仍持续,肺组织有轻度损伤伴炎性细胞浸润,早期无明显纤维化。
【图文】：
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本文编号：2675750
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