1、氟、铝联合对红细胞膜三磷酸腺苷酶活性的影响中国职业医学 2OO4 年 4 月第 31 卷第 2 期ChinOccupMed,April,2OO4,Vo1.31,No.2文章编号:10oo 一 6486(2004)一 004102【调查与研究】氟,铝联合对红细胞膜三磷酸腺苷酶活性的影响王俊玲,王惠玲摘要:目的研究氟铝联合对红细胞膜酶活力的影响. 方法制备红细胞膜,体外染氟,铝,钼铵酸法测定磷,计算酶活力.结果铝(1mmoL,4ommoL) 可导致红细胞膜钠 ,钾三磷酸腺苷酶(Na+.K+.A),钙三磷酸腺苷酶(ca2+.A)活力下降,在研究剂量范围内加入不同剂量的氟(O.1frL,4.4fIL)
2、并未对铝的损伤作用产生明显的影响.结论铝可导致红细胞膜损伤,但本研究剂量的氟,铝不存在拮抗或协同作用.关键词:氟;铝;红细胞膜;三磷酸腺苷酶中图分类号:R135 文献标识码:Aeetsofm|nm 柚 dfluorine0Iltlle 剃哪 0f 肌 inredcelIilfllembl-dneinhumanWANGJunling,WANGHui-ling(partmentofPublicHeath,IAtl3zhouMedicallege,IAtl3zhou730000,China)Al,strad:(ectiveT0studythe 咖 ned 如 ctsofal 哪!in 啪肌dfluo
3、fionthevity0fA1Paseinredbh)dcellnlem-brahe.MethodsRedbloodoeUnlemblmlewast 兕 aledwi 山 aluIIlin 啪蚰 dfluorineinvi协 0,ph0spl1onlswasdetectbyspho-tomcassayarIdIBlseactivitvwascalculated.ResulumiIl 啪(1mmoL,4OmmoL)couldinhibittheacdvitvofAnaseiIlredblo0dceUIIiembewIlilefluorine(0.1fI/L,4.4moL/L)hadnoe 自 c
4、tonal 哪!in 啪tocitvwi 吐 lin 吐 lisd0serang.ConclAIuII1in 啪 coulddamageredb【oDdceUniembe.Itwasshowntllat 叽 der 山eobservedd0serges,山 eeffectsofantag0smorT 删季 sm0faluII1in 啪 andfluoewe 兕 notobser.Key 删:nu0Iine;1II1in 啪;RBCrIlembrane;ATPase铝是公认的慢性蓄积性神经毒物,它在老年性神经退行性疾病的毒作用已被广大学者肯定 u;氟作为常见微量元素是人们日常生活中的组成部分,可
5、通过饮水,进食,皮肤及职业性接触等进人人体,在超过机体的耐受量时,就会对人体健康造成危害 J.氟摄人过量除引起骨组织病变,还可造成神经组织及细胞膜间接和直接损害【6J.因此,铝和氟对机体作用的靶器官及危害有类似之处,如均蓄积于骨骼,神经系统等.8J,如果两种元素共存,在一定水平范围内有可能形成两者的联合毒作用或拮抗作甩.膜毒理是从亚细胞水平阐明毒作用机制的一个重要环节,有报道证明红细胞膜在一定程度上可视为神经细胞的平衡标志物【9J9,而且由于氟,铝进人体内经血液分布于其他器官,所以红细胞膜可能是其毒作用的首选靶目标,为了避免体内实验复杂的代谢过程,本研究采用体外实验从氟,铝对人红细胞膜酶的相互
6、作用后活性变化,初步探讨氟,铝联合神经毒作用的机制.作者单位:1.兰州医学院公共卫生学院,甘肃兰州 730000;2.甘肃省妇幼保健院.730050作者简介:王俊玲(1974 一),女,汉族.硕士研究生.主要从事神经发育毒理研究1 材料和方法1.1 材料人红细胞:由甘肃省妇幼保健院检验科提供体检合格健康人红细胞.1.2 试剂和仪器 AlC13?6H20(上海金山化工厂),用三蒸水配制成 AP 终浓度为 1,40mmoL 溶液,氟化钠(北京化工厂), 用三蒸水配制成终浓度为 0.1,4.4,m】/I 的溶液,其余试剂均为国产分析纯.高速冷冻离心机(吉林图们),721 分光光度计(四川仪器厂),
7、水浴锅(北京西城区器械厂).1.3 剂量分组第一组为空白对照组,不加任何试剂;第二组为低铝组,铝的浓度为 1mmoL;第三组为高铝组,铝的浓度为 40mmoL;第四组为低铝低氟组,铝的浓度为 1mmoL,氟的浓度为 0.1moL;第五组为高铝低氟组,铝的浓度为 40mmoL,氟的浓度为0.1,n0l/L;第六组为高铝高氟组,铝的浓度为 40mmoL,氟的浓度为 4.4m0l/L.1.4 红细胞膜的制备取肝素抗凝全血,吸去上清,按 1:2 比例加人生理盐水,混匀,3000r/Inin 离心 l0rnin,弃上清,小心吸除沉淀上层绒毛状物质(白细胞,血小板),反复 2 次,红细胞层按 1:2 比例
8、加人预冷的10mmoL 三羟甲基氨基甲烷一盐酸(Tfis HC1,pH:7.4)缓冲溶液,轻摇 2rnin,并反复冻溶 ,然后 12000r/?42?中国职业医学 20o4 年 4 月第 31 卷第 2 期ChinOealoMed,April,20o4,Vo1.31,N0.2min 离心 10min,弃上清,沉淀加 10mmol/LTfisHC1(pH=7.4)缓冲液反复洗涤 2 次,乳白色沉淀即为红细胞膜.劳芮(LDwTy)法测膜蛋白含量 .1.5 酶活力测定取人红细胞膜液与不同浓度的铝及氟铝溶液,37水浴 30min,取出置冰浴 5n 终止反应.用钼铵酸法测磷(P)的含量【lOJ,计算钠,
9、钾三磷酸腺苷酶(Na 一 K 一 A)活力 ,酶活性的单位为f 堋 0l/,s.钙三磷酸腺苷酶(Ca2 一 aSe)活力测定:方法和单位同 Na 一 K 一 e 活力测定.1.6 统计分析方法采用 SPSs8.0 软件单因素方差分析并作两两比较和单相关分析.2 结果2.1 各剂量组对人红细胞膜 Na.K 一 A11PaSe 活力的影响由表 l 可见,除对照组外各组均有不同程度抑制 Na 一 K 一 ase 活力.经 F 检验,各浓度组抑制Na 一 K 一 A1PaSe 的作用与对照组比较,差异有显着性(P0.O1);经 q 检验各剂量组之间亦差异有显着性(P0.O1),且对照组,高,低铝组呈剂
10、量效应关系(r=一o.876,P0.O1).2.2 各剂量组对人红细胞膜 Ca2.A11PaSe 活力的影响由表 l 可见除对照组外,各组均有不同程度抑制ca.ase 活力.经 F 检验,各浓度组抑制 Ca2.A11Pase 的作用与对照组比较,差异有显着性(P0.O1);经 q 检验各剂量组之间差异亦有显着性(P0.O1),且对照组,高,低铝组呈剂量效应关系(r=一o.965,P0.O1).表 1 染毒各剂量组对红细胞膜酶活力的影响(s,s)与对照组比较,“PO.01.3 讨论本文实验数据结果表明,铝盐可抑制人红细胞膜Na.K.ase,Ca2 一 ase 的活力,并呈剂量效应关系,在该研究范
11、围内氟,铝不存在拮抗或协同作用.Na 一 K.A11Pase,Ca2.A11PaSe 都是细胞膜的跨膜蛋白.一 K.ase 的一个亚基位于带蛋白之中,Ca2.A11Pase 的亚基则属于带.2 蛋白 ll.Na.K 一 aSe 是细胞膜的标志酶和重要的离子载体,能够将 Na,K 离子逆浓度梯度跨膜转运的蛋白质,起着主动转运的作用,能够将细胞内的 Na 泵出细胞外,同时又将细胞外的 K 泵人细胞内,维持细胞的稳态.Ca2.A11PaSe 可通过磷酸化与脱磷酸化的变构过程将 Ca2 运出细胞外,使细胞内的 Ca2 浓度维持稳态.铝可使机体产生自由基,攻击膜不饱和脂肪酸产生脂质过氧化反应,引起细胞膜
12、活性失调,导致膜损伤【12J.同时由于钠泵,钙泵的部分亚基都暴露在细胞外层,所以 Al3 可能与它们相互结合而发生作用,与细胞的这种结合可能会破坏细胞膜的结构,抑制 AT_PaSe 的活力,导致钠泵和钙泵功能下降,引起 Na,K,C1 一,Ca2 离子转运失调,打破离子平衡.本研究加入不同剂量的氟并未对铝的作用产生明显影响,说明在该研究剂量范围内氟并未对铝的作用产生明显的拮抗或协同作用.总之,有关铝神经毒作用及氟,铝联合毒作用的机制还需要更深入的研究.参考文献:1BficlJD,chappeuJS.JuntIITI,chemicalphysi010,andJeiMsdiseaseJ.I 丑 l
13、1cet,l988,29:l0o81011.2尹学钧,丁成 .铝与J 小 dmer 病J. 国外医学卫生学分册,l995,22(4):193 一 l97.3GrapperDR,All1J.A1uIIlin 啪,a【acid8andA1zheirner8diseaseJ.AmJKidI1eyDi8,l985,4(5):322327.4RenardJL,FeltD,BeqlletD.P0st 一 0t0neur0ry8lutlium一0 印 h8l0patl1yJ.Lancet,l994,344(89l4):6364.5李勇,孙棉铃 ,吴德生,等.应用全胚胎培养技术研究氟的发育毒性J.环境与健康杂
14、志,l995,12(6):25o 一 252.6赵西龙,高问华 ,赵忠良,等.氟化钠对大鼠脑突触体膜 ca2.M 一 A1P 酶活性的影响 J.中华预防医学杂志,l994,28(5):264266.7Boe 睁 mnRJ,Ba 士 esLA.Neumt0xic0falunumlJ】 .canJPhy8Phannae1.1984(62):10101014.8官志忠,王亚楠 ,肖开棋,等.实验性氟中毒对大鼠大脑磷脂含量及脂肪酸组成的影响J.中华医学杂志,l997,77(8):592 596.9KoalaM.Inhibid0fsynapt0s0nerne|l 出 mnce-bI1dintegrale
15、nyrIlebyorganic 帅 1vt8,SdJ.w0rI【En,rir0nHealtl1,1989,15:64.10inilaM,MacDonaldE,Sale|nNJr,et81.standzedrnetl1odfbrdete 肌 inati0n0fhun 瑚明 rIllrocy【erneImnead0sinephosph8kIseJ.AnalBi0chern,l982,l24(1):1922.11朱玉真,谈兰英 ,杨英俊,等.硫酸镍对人红细胞膜酶活力的影响J. 中华劳动卫生职业病杂志,l995,13(6):346347.12张忠贤.铝与脂质过氧化J.国外医学卫生学分册,l999,26(4):219.(收稿日期:20031119 修回日期:20040223)
