铬污染区地下水对大鼠肝肾功能的影响

发布时间：2020-03-29 05:36

【摘要】：目的探讨铬污染区地下水对大鼠肝肾功能的影响,观察大鼠的肝肾病理改变,并分析可能引起肝肾损伤的相关机制。方法以铬污染区地下水为实验组,以不同浓度的重铬酸钾为阳性对照组进行实验研究。将10只健康SD孕鼠随机分成5组,对产仔后的母鼠按照分组(空白组,地下水组,低铬组,中铬组,高铬组)分别灌胃蒸馏水,铬含量为28.64mg/L的铬污染区地下水及剂量为0.8mg/kg、4mg/kg、20mg/kg的重铬酸钾溶液。21天后小鼠断奶,直接灌胃小鼠(共76只),灌胃剂量不变,每日一次,连续灌胃6个月。灌胃期间,观察子代大鼠的行为活动,毛色,体重等生长情况。灌胃180天后,将子代大鼠放入代谢笼中,禁食不禁水,次日将大鼠麻醉,解剖后取大鼠血液,肝脏及肾脏组织。用原子吸收光谱仪(石墨炉法)测量肝组织和肾组织中的铬含量;全自动生化分析仪检测血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素(Urea)、肌酐(SCr)的含量及谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)的活力;将肝脏,肾脏制作成切片后,用苏木精-伊红染色法(HE)染色,观察肝,肾组织的病理变化;用免疫组织化学方法检测肝脏肾脏中Caspase-3及PARP的表达情况。TUNEL染色法观察大鼠肝细胞,肾细胞的凋亡程度。采用SPSS20.0软件进行数据分析,计量资料用x±S表示,多组均数间比较采用单因素方差分析(One-Way ANOVA),每次分析时均进行正态性检验及方差齐性检验,方差不齐时采用Brown-Forsythe检验,若差异有统计学意义进一步进行两两比较,用SNK法(q检验),方差不齐时采用Dunnett’s T3检验,检验水准α=0.05。同一指标在不同时间点比较采用重复测量的方差分析(Repeated Measure)。结果1.实验期间空白组大鼠毛色纯白,生长活跃,饮食和体重增长均属正常;地下水组较空白组相比毛色稍暗黄,反应略有迟钝,生长稍微迟缓。重铬酸钾染毒组大鼠随着染毒天数的增加,出现毛色暗黄,食欲减退,反应迟钝等生理现象,体重较空白组生长缓慢,差异具有统计学意义(P0.05)。2.与空白组相比,地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组肝脏中铬的含量均增高,且随着染毒剂量的升高,子代大鼠肝脏中铬含量呈上升趋势,差异具有统计学意义(P0.05)。经过各组间两两比较,Dunnett’s T3结果显示地下水组与低铬组间肝脏中铬含量的差异没有统计学意义(P0.05),其余各组间肝脏中铬含量的差异均有统计学意义(P0.05)。3.与空白组相比,地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组肾脏中铬的含量均增高,且随着染毒剂量的升高,子代大鼠肾脏中铬含量呈上升趋势,差异具有统计学意义(P0.05)。经过各组间两两比较,Dunnett’s T3结果显示空白组,地下水组与重铬酸钾染毒组间肾脏铬含量的差异均有统计学意义(P0.05)。4.与空白组相比,地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组血清中TP、ALB、GLB、GLU、Urea的含量均增高,总体均数差异有统计学意义(P0.05),将各组总体均数差异有统计学意义的指标进行两两比较。TP指标显示:中铬组、高铬组与其余各组间总体均数差异均有统计学意义(P0.05)。ALB、GLB指标均显示:空白组与地下水组间总体均数差异没有统计学意义(P0.05);地下水组与低铬组间总体均数差异没有统计学意义(P0.05);其余各组间总体均数的差异均有统计学意义(P0.05)。GLU指标显示:中铬组与高铬组间总体均数差异均没有统计学意义(P0.05),但与其余三组间总体均数的差异有统计学意义(P0.05)。Urea指标显示:与空白组比较,地下水组和重铬酸钾染毒组的总体均数差异有统计学意义(P0.05)。地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组血清中及AST、ALT、ALP活力值均高于空白组,各剂量重铬酸钾染毒组与空白组间总体均数的差异具有统计学意义(P0.05)。5.HE染色结果显示,光学显微镜下观察可见空白组大鼠肝细胞排列整齐,呈条索状,细胞质圆润饱满。地下水组大鼠肝细胞出现嗜酸性样改变且排列不规则。随着重铬酸钾染毒浓度增加大鼠肝细胞表现为不同程度的嗜酸性样变,排列紊乱,细胞质间隙加大,甚至呈现空泡性样变。少数高铬组大鼠肝组织出现肝窦扩张,淤血及少量渗出性出血,偶见坏死灶;光学显微镜下观察可见空白组大鼠肾小球结构完整,肾小管上皮细胞排列整齐、规则。地下水组肾小管出现玻璃样变,并有微量肾小管管型出现。低铬组肾小管排列紊乱,同时有少量肾小管管型出现。中铬组肾小管玻璃样变更加明显,肾小管排列更加紊乱。高铬组肾小管管型增多,肾小球轻微固缩。6.免疫组化结果显示空白组肝脏,偶见表达的Caspase-3及PARP阳性细胞。地下水组可见少许阳性细胞。随着重铬酸钾染毒浓度增加,肝细胞排列逐渐稀疏紊乱,阳性细胞逐渐增多;空白组肾组织偶见表达的Caspase-3及PARP阳性细胞。地下水组肾组织较空白组相比表达的Caspase-3及PARP阳性细胞增多。重铬酸钾染毒组随着染毒剂量增加,表达的Caspase-3及PARP阳性细胞数量逐渐增多。7.肝脏TUNEL细胞凋亡实验显示:空白组肝细胞凋亡表达极少,细胞凋亡率为(0.94±0.02)%;地下水组和重铬酸钾染毒组肝细胞凋亡数量呈上升趋势,细胞凋亡率分别为(10.54±0.46)%、(11.03±0.39)%、(16.45±0.27)%、(25.41±0.25)%,总体凋亡率差异具有统计学意义(P0.05);肾脏TUNEL细胞凋亡实验显示:空白组肾细胞凋亡表达极少,细胞凋亡率为(0.78±0.17)%;地下水组与重铬酸钾染毒组肾细胞凋亡数量逐渐增多,细胞凋亡率分别为(12.30±0.28)%、(15.18±1.17)%、(20.33±0.71)%、(27.13±0.63)%总体凋亡率差异具有统计学意义(P0.05)。结论1、长期暴露六价铬能够使血清中TP、ALB、GLB含量增高,GLU、Urea含量降低,并使AST、ALT、ALP的活力增加。2、铬污染区地下水中铬含量严重超标,由于六价铬在肝脏和肾脏中具有蓄积性,长期暴露会对肝脏和肾脏造成严重损伤。其作用机制可能与六价铬引起肝脏和肾脏细胞凋亡有关。
【图文】：

标准曲线,铬含量,原子吸收分光光度计,肝脏

图 2 原子吸收分光光度计绘制肝脏中铬含量标准曲线肝脏中铬的测量绘制的标准曲线，测定肝脏中铬的含量。用单因素方差分析得出结。与空白组相比，地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组肝脏中铬的含随着染毒剂量的升高，子代大鼠肝脏中铬含量呈上升趋势，差异具（P＜0.05）。经过各组间两两比较，Dunnett’s T3 结果显示地下间肝脏中铬含量的差异没有统计学意义（P＞0.05），其余各组间的差异均有统计学意义（P＜0.05）。 4 地下水和重铬酸钾染毒对子代大鼠肝脏中铬含量的影响（x±组别个数消解肝脏重量（mg）肝脏中铬含量（mg/kg）空白组 15 0.405±0.009 1.162±0.089下水组 17 0.412±0.007 1.80±0.2751)

标准曲线,铬含量,肾脏,原子吸收分光光度计

图 3 原子吸收分光光度计绘制肾脏中铬含量标准曲线2、肾脏中铬的测量根据绘制的标准曲线，测定肾脏中铬的含量，，结果分析如表 5 所示。与空比，地下水组与各剂量重铬酸钾染毒组肾脏中铬的含量均增高，且随着染的升高，子代大鼠肾脏中铬含量呈上升趋势，差异具有统计学意义（P）。经过各组间两两比较，Dunnett’s T3 结果显示空白组，地下水组与钾染毒组间肾脏铬含量的差异均有统计学意义（P＜0.05）。 5 地下水和重铬酸钾染毒对子代大鼠肾脏中铬含量的影响（x±s）组别个数消解肾重量(mg) 肾脏中铬含量(mg/kg)空白组 15 0.412±0.008 4.407±0.088地下水组 17 0.408±0.005 5.042±0.0981)低铬组 14 0.406±0.006 7.375±0.2021)2)
【学位授予单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R114

【参考文献】