燃煤污染型砷中毒患者体内氧化与抗氧化系统损伤的观察.pdf

1 0 第 1 9卷第 1 期 2 0 0 0年 1月 中国地方病 学杂忐 C h in e s e J o u r n a t D { E n d e mi o [ o g y Vo l 1 9， No 2 0 0 0] I O I 2 燃 煤 污 染 型 砷中 毒 患 者 体内 氧 化 G 与抗氧化系统损伤的观察 罗 鹏 ， 张 爱 洪 峰 ， 扬 光 虹 ． 李 光 武 ， 谭 其 菊 t C Y ff t 9／ D 罗 鹏 ，张爱华， 洪峰 ， 扬光虹 ． 李光武 ， 谭其菊 ⋯ ■ 院 预 防 医 辣 贵 州 贵 阳 5 5 0 0 0 4 多 占 7 贵 阳 医 学 院 预 防 医 学 系 ，贵 州 贵 阳 ， 、 ， u L 摘要 目的研究燃煤型砷中毒患者体内氧化 与抗氧化 系统的损伤 ． 以探 讨搽煤型砷中毒的中毒机理 方 法 对燃煤型砷中毒患者体内抗氧化物质超氧化物歧化酶 S O D 、 谷胱甘肽过氧化物酶 G S H P x 巯基 S H 以及脂质过氧化代谢产物 丙二醛 MD A 的含量进行 了测定和分析 结果病 区非病人 除 S H 及 中毒组 S OD、 G S H P x 、S H含量或活力明显降低， MD A含量明显增高， 差异均有显著性 P0 0 5 结论砷可致机体氧化 与抗氧化 系统平衡紊乱 ， 砷致机体脂质过 氧化的产牛及抗氧化能力降低可能是砷 中毒机理之一 [ 关 键 词 ]整 基 型 耻 王 盔 堕 生 垫 皇 坐 ； 苎 中围分类号] R5 9 b ． 9 [ 文献标识码]A[ 文章编号] 1 0 0 0 4 9 5 5 2 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 3 St a dy O R I i p i d pe r o xi d at i on a nd a nt i - l i p i d p e r o xi da t ion i n t h e p at i e nt s o f ar s e ni s m c a u s e d by b ur n i n g c o al L U0 P e n g ， Z HANG A h u a ， H0NG F e n g， e t a l n Pr e v e n t io n M e d i r t e ， Gu d y a n g M e d i c a l C o e g e ， Gu i y c mg 5 5 0 0 0 4， Ch i n a [ Ab s t r a c t ] O b j e c l i v e T o s t u d y l i p i d p e r o x i d a t i o n a n d a n t i l i p i d p e r o x i d a t i o n i n t h e p a t ie n t s o f a r s e n i s m c a u s e d b y b u r n i n g c o a l f o r c l a r i f y i n g t h e me c h a n i s m o f t h i s d i s e a s e Me t h o d s Th e a c t i v i t y o f s u p e r o x i d e d i s mu t a s e S OD ， g [ u t a t h i o n e p e r o x i d a s e GS H P x ， t h e c o n t e n t s o f h y d r o s u l fi d e g r o u p 一 S Ha n d ma [ o n d i a He h y d e I v l DAi n t h e b l o o d o f p a t en t s we r e me a s ure d a n d a n a l y s e d ． R e s u l C o mp a r i n g wi t h t h o s e o f t h e c o n t r o [ ， t h e S OD a n d GS H P x a n d S H c o n t e n t s we r e lo we rP 0 ． 0 5 ， wh il e t h e MDA c o n t e n t s we r e h i g h e r P 0 ． 0 5i n e n d e mi c s u b j e e r s ． C o n c l u s i o n s I t i s s u g g e s t e d t h a t l i p i d p e r o x i d a t i o n L P O a n d t h e d e c r e a s e o f a n t i [ i p i d p e r o x i d a t i o n mi g h t b e o n e o f t h e me c h a n i s m 0 f a r s e n L s m c a lJ S b y b u r n i n g c o a [ ． [ Ke y w o r d s ] Ar sen i s m c a u s e d b y b u r n i n g c o a l ； L i p i d p e r o x i d a t i o n * An t i o x i d a t i o n 脂质过氧化与多种疾病的发生 、 发展关系密切， 其相应指标的检测受到各学科的普遍重视和广泛接 受。目前， 砷中毒 自由基代谢研究多以饮水型为主 ， 而燃煤型仅见流行病学方面的报道。本室通过测定 s oD、 G S H P x活性、 MD A、 一 S H含量， 为燃煤型砷中 毒的中毒机理研究提供线索 。为了了解现场混杂因 素对砷中毒的影响． 分析了其相关影响因素。 1 材料与方法 1 I 调 查对象 选择贵州省燃煤型砷中毒高发区 的交乐病区为调查点， 参考地病办确诊患者经临床 复查． 根据地方性 砷中毒皮肤 病诊断依据 ， 分 为 轻、 中、 重度 3组； 该病区内临床常规检查无任何异 常者为病区非病人。 选择 1 2 k in 以外非燃用高砷煤、 [ 收稿日期] 1 9 9 9 o 6 - 2 0 ； [ 修订日期] 3 9 9 9 0 8 2 5 [ 基金来源] 本课题为国家自 拣科学基金 3 9 6 B a 7 0 ， 贵州省自然科学 基金资助 [ 作者简介j 罗鹏， 男， 1 9 5 9 年生， 讲师 无家族遗传史 、 无吸烟史、 半年内无 x线接触史及 近期无病毒感染史的居民作为对照组。 1 2 主要试剂二巯双硝基苯甲酸 D T NB 、 四乙 氧基乙烷 T E P 、 二盐酸一 N一 2 萘基 乙烯二胺 均 为 S i g ma公 司 邻 苯 三 酚、 三 羟 甲基 氨 苯 甲烷 T t i s 、 还 原 型 谷 胱 甘 肽 GS H P x 国产 产 品、 AR 1 3 主要仪器 U V 一 1 2 0日本岛津紫外分光光度 计 、 恒温水浴箱 、 离心机 、 振荡器 I ． 4 指标厦方法血细胞超氧化物歧化酶 S O D 的测定采用改 良的邻苯三酚 自氧化法 ； 血细胞谷 胱甘肽过氧化物酶 G S H P x 的测定采用改 良 DT N B直接法 ； 血浆丙二醛 MD A 测定采用改 良 的八木 国夫法 4 ] ； 血清中巯基 一 S H 测定采 用二一 盐酸一 N一 1 一 奈基 一 乙烯二腙比色法 。 1 ． 5 资料处理E x e c l 建立数据库 ， 用 S P S S软件 进行方差分析 f 、 t ， 检验。 维普资讯 第 1 期 罗鹏， 等． 燃煤污染型砷中毒患者体内氧化与抗氧化系统损伤的观察 1 1 2 结果 2 ． 1 燃 煤 型 砷 中 毒 患 者 血 中 S O D、 G S H P x 、 MD A、 一 S H 含量变化 由表 1 可见， 与对 照组相 比 病区非病人 除 S H 外及 砷中毒 患者 体 内 S O D、 G S H P x活力、 一 S H含量明显降低 ， MD A明显增加 差异均有显著性； 轻度 中毒组 S OD、 G S H P x活力增 加， 但随中毒程度加重又逐渐降低 ． 一 S H 则呈持续下 降趋势 表 1 燃煤型砷中毒患 者血中 S O D、 GS H P x活力 、 MD A 殛 S H 含量比较 士 注 各组与 比较， *P0 0 5 ， 中毒组与比较△P0 0 5 ， △△Po 0 1 2 2有 关 因素对 血 中 S OD、 GS H Px活 力、 MBA、 一 S H 含量影响 由表 2可见， 随着接触砷时间的增 加， S O D、 GS H P x 、 一 S H含量显著降低． MD A 显著增 加 ， 不吸烟组患者 S O D、 GS H P x活力和一 S H 含量明 显高于吸烟组， MD A含量则反之， 差异均有显著性； 各指标无性别差异 。 表 2 有关因素对血中S O D、 G S H P x活力 MD A、S H含量比较 各蛆与 比较 *P o 0 5 i 接触组两两比较 △ P 0 0 5 ， △△P o ． 0 l 3 讨论 目前有关研究表明， 砷可诱发脂质过氧化。 L a n z 等给动物气管灌注砷化物后发现， 砷可通过刺激其 肺泡巨噬细胞 P A M 自 身的自由基生成系统而导致 O 的大量产生； 也有认为砷在甲基化过程中可产生 有机砷自由基， 从而引起自由基堆积， 进而直接引起 脂质过氧化过程 ] 。 孙贵范、 李富君等的研究结果表 明 砷进入小鼠体内后使小 鼠肾脏、 心肌细胞、 心脏 匀浆中的抗氧化物质 S O D、 G S H P x活力发生变化 ， 最终导致 MD A水平升高 可见脂质过 氧化是砷致 小鼠肾脏 、 心脏损伤的机理之一 。另有研究表明 砷对巯基具 有高度的亲和力 ， 而一 S H是 GS H P x 中的活性基团。因此． G S H P x活性的降低， 可能和 砷与酶中的巯基结合使其活性降低有关． 另外也与 GS H P x对 自由基 的直接清除而被大量消耗有关； 目前认 为． 酶 蛋白的空间分子构象是决定其活 力功 能正常发挥 的关键 S OD为古二硫键 - S S 的金属 酶， 其活力的降低可能与砷破坏 S O D的一 S S导致其 分子构象发生 改变 有关“ 。因 此， 砷 有 可能干扰 S OD酶的代谢而使其活性降低。 本研究发现 ， 病区j 病人的 S O D、 G S H P x活性 低于轻度中毒患者 ， MD A则高于轻度中毒。轻度中 毒时， S OD、 G S H P x活性有所回升． 然后随着 中毒程 度的加重 ， 其活性又继续下降． 一 S H含量则呈持续下 降趋势。 MDA表现为明显增加。 分析原因可能与砷 进入机体产生毒性反应致体内自由基增多， 引发脂 质过氧化作用， 使其代谢产物 MD A增多。同时． 机 体 动 员体 内的抗 氧化 物清 除 自 由基， 导致 s OD 、 G S H P x含量降低。 另外 ． 砷进入机体后， 迅速与一 S H 结合， 使一 S H含量及一 S H酶 的活性降低． 进一步 降低 了抗氧化系统的防御作用。轻度中毒时 ． S O D、 GS H P x的增加可能与机体的应激状态有关 ， 但随着中毒 程度的加重， 机体进入失代偿状态， 如结果所示， 各 维普资讯 1 2 中国地方病学杂 志 第 1 9卷 中毒组的生物指标出现了代偿性的增加或消耗性的 降低 。 随着燃用高砷煤年限的延长 ， 患者体 内抗氧化 酶 S O D、 GS H P x活力下降、 一 S H含 量降低 ， 而反映 脂质过氧化程度 的代谢产物 MD A增多。吸烟与不 吸烟相 比 SO D、 G S H P x活力下降， 一 S H含 量降低 ， MD A增多。提示， 砷对机体的持续性作用及吸烟可 加重砷中毒患者体内脂质过氧化程度。燃煤型砷中 毒患者体内脂质过氧化程度未见性别上的差异。 综上所述 砷能诱发机体脂质过氧化作用的发 生， 可导致体内抗氧化物质 S O D、 GS H P x 、 一 S H活 力 或含量的代偿性的增加或消耗性的降低 ， 引发脂质 过氧化链式反应， 导致机体氧化与抗氧化系统平衡 系乱。 由此可见 ， 砷致机体脂质过氧化的产生及抗氧 化能力降低是燃煤型砷中毒机理之一。 [ 参考文献] [ 1 ] 王连方 ， 孙幸之， 刘鸿德 掌跖 角化等皮肤病变时诊断慢性地方 性 砷中毒 的意义[ 刀 新疆地方病 防治研 究通 报 ， 1 9 8 9 ， 2 1 2 1 5 l 8 z - 郡碧玉， 袁勤生， 李文杰 改良的邻苯三酚自氧化法测定超氧化 物 歧化酶活性 的方 法[ J ]生物化 学与生物物理进 展， 1 9 g 1 ， 1 8 2 l 6 3 [ 3 _ 豆奕明 ， 朱莲珍 血和组织中各肮甘 吐过 氧化物酶活力 的测定 方法DT NB直接法 l J ． 卫生研究 ． 1 9 8 7 ． 1 6 4 8 9 3 3 ] 齐凤菊 ， 周玫 ， 陈瑷 ， 等血浆 l雨二醛含量 的测 定方法改 良的八木国夫法口]第军医大学学报， 1 9 8 6 ， 6 2 1 5 2 1 5 4 ． [ 5 ] 周恒锋 毒物检验[ M] ． 人 民卫生出版社、 1 9 7 6 ． 5 0 5 5 0 6 [ 6 ] 李富君， 孙贵范， 戴国钧， 等 地方性砷中毒患者生物膜损伤机 翩的探 讨[ J _ ． 中国地方病学杂志 ， 1 9 9 8 ， 1 7 1 9 1 1 [ 7 ] 孙贵范， 李富君， 李革新， 等． 砷对小鼠肾脏 毒性机理的探讨 [ 1I _中 国地方病学杂志 ， 1 9 9 8 ， 1 7 5 8 8 4 2 8 6 [ 8 ] 李富君， 孙贵范． 砷对小鼠心脏生化功能的影响[ J ]卫生毒理 学杂志 ， 1 9 9 8 ， 1 2 3 1 4 3 - 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[ 收穑日期] 1 9 9 9 0 6 0 5 维普资讯