1、甲醛吸入对大鼠肾组织中 SOD、GSH、CAT 和 MDA 水平的影响作者：刁汇玲 高金祥 蒋淑君 李宝玉 作者单位：1 滨州医学院生理学教研室 滨州市 256603；2 滨州医学院附属医院肾内科 【摘要】 目的 通过观察甲醛吸入对大鼠肾组织中超氧化物歧化酶(SOD) 、还原型谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢酶(CAT)和脂质过氧化物(MDA)水平的影响，探讨其对肾组织氧化损伤的作用机制。方法 用不同剂量的气态甲醛对大鼠进行染毒；用相应的试剂盒对组织中SOD、CAT 的活性和 GSH、 MDA 的含量进行测定。结果 吸入 1.0 mg/m3 甲醛时，肾组织中 MDA 含量与对照相比明显升高，其值为
2、（0.410.02）nmol/mg pro（P0.001） ；吸入0.5 mg/m3 甲醛，即可引起 GSH 含量降为（1.120.97）mg/mg pro (P0.05） 。但甲醛吸入时，SOD 和 CAT 的活性无明显改变(P0.05)。 结论 甲醛可抑制肾组织的抗氧化能力，引发脂质过氧化，造成肾组织的氧化损伤。 【关键词】 甲醛；超氧化物歧化酶；还原型谷胱甘肽；过氧化氢酶；脂质过氧化物Effects of formaldehyde inhalations on SOD,GSH,CAT and MDA in rats renal tissue DIAO Huiling1 GAO Jinxi
3、ang2 JIANG Shujun1 et al 1 Department of Physiology, Binzhou Medical University, Binzhou 256603; 2 Department of Nephrology, Affiliated Hospital of Binzhou Medical University【Abstract】 Objective To investigate the superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities as well as the glutathione (G
4、SH) and malondialdehyde (MDA) levels in renal tissue after inhalation exposure to formaldehyde () , and the mechanism of oxidation damage caused by .Methods The rats were exposed to different concentrations of gaseous HCHO 8 hours per day for six weeks. SOD and CAT activities, GSH and MDA levels wer
5、e measured by their reagent boxes respectively.Results Inhalation exposure to 1.0 mg/m 3FA,MDA levels in renal tissue increased to (0.410.02 ) nmol/mg pro in comparison with the control（P0.001）.GSH levels decreased to (1.120.97) mg/mg pro in rats exposure to 0.5 mg/m3 HCHO (P0.05). No statistically
6、considerable differences were found in SOD and CAT activities (P0.05).Conclusion The toxic effect of inhaled FA appears to inhibit the capability of anti oxidation system in renal tissue, and leads to lipid peroxidation. In conclusion,FA can induce oxidation damage in rats renal tissue.【Key words】 f
7、ormaldehyde,dismutase,glutathione,catalase,malondialdehyde甲醛（formaldehyde， FA）俗称蚁醛，是我国目前装修造成室内污染最严重的有毒物质之一 。长期接触低剂量甲醛可引起人体免疫系统、呼吸系统、神经系统及肾脏、肝脏等器官的损害 。动物实验中还发现甲醛具有生殖毒性和引起细胞氧化损伤及致癌性 。该实验以 SD 大鼠为实验对象，用不同浓度的气态甲醛对大鼠进行亚慢性染毒处理，研究甲醛对大鼠肾组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase ，SOD)、还原型谷胱甘肽(glutathione ，GSH)、过氧化氢酶(ca
8、talase，CAT)和脂质过氧化物 (malondialdehyde ，MDA) 水平的影响，从而进一步研究甲醛对肾组织的氧化损伤作用及其分子机制。1 材料与方法1.1 试剂与仪器 甲醛由上海溶剂厂生产;分析纯、SOD、GSH、CAT、MDA 试剂盒由南京聚力生物医学工程研究所提供,批号分别为 020305、020305、020405 和 020920；722型光栅分光光度计，上海第三分析仪器厂；TGL 16G 离心机，上海安亭科学仪器厂；自制 7.5 L 静式染毒装置。1.2 实验动物 健康 SD 大鼠 60 只。雌雄各半，体质量 80100 g，由滨州医学院实验动物中心提供。1.3 动物
9、分组及染毒 按照随机的原则，将实验动物分成对照组和 2 个染毒组，每组20 只，雌雄各半。每 3 d 称重 1 次。剂量组采用甲醛经呼吸道静式吸入染毒， WHO 的室内环境甲醛标准为 mg/m3，从动物实验推导到人，用 510 倍的安全系数，故导用 0.5 和1.0 mg/m3 作为染毒剂量，每日 8 h，连续 6 周。在试验过程中，染毒橱中温度保持在2025 ，湿度为 50%70%。1.4 肾组织蛋白的提取 末次染毒后 24 h 内眼眶取血处死动物，迅速取出肾脏，在冰冷的生理盐水中漂洗，滤纸拭干，取部分肾组织称重。加入冷的 HEPES 缓冲液（10 mmol/L HEPES、137 mmol
10、/L NaCl、 4.6 mmol/L KCl、1.1 mmol/L KH2PO4、0.6 mmol/L MgSO4、1.1 mmol/L EDTA 和由 40 mmol/L 苯甲基磺酰氟与 0.5 mg/L Aprotinin 配制而成蛋白酶抑制剂，pH 值为 7.4） ，其体积是肾组织块重量的 9 倍，用玻璃匀浆器在 04下制成匀浆，将匀浆液以 3 000 r/min 的转速，离心 15 min，取上清。加 0.1 g/ml 溶液（0.1 mg/L 硫酸链霉素和 50 mmol/L HEPES 缓冲液）于上清液中，使终浓度为 0.01 g/ml，室温放置 10 min 后，离心力为 11
11、000 g 离心 10 min，取上清备用。1.5 肾组织中 SOD、MDA、GSH、CAT 的测定 进行 SOD、CAT 活力及 GSH、 MDA 含量测定，测定方法详见南京聚力生物医学工程研究所提供的测定试剂盒说明书。1.6 统计方法 实验数据以 xs 表示，采用 SPSS12.0 软件行单因素方差分析和 t 检验，显著性界值采用 =0.05。2 结果不同浓度的甲醛吸入对大鼠肾组织中 SOD、MDA、 GSH 和 CAT 水平的影响如表 1 所示。0.5、1.0 mg/m3 甲醛组中 SOD、CAT 活力与对照组相比无显著差异性（ P0.05） 。肾组织中 MDA 含量，在 0.5 mg/
12、m3 甲醛组中有上升趋势但无统计学意义（ P0.05） ，在 1.0 mg/m3 甲醛组中显著增加（P0.01） 。GSH 含量在 0.5 mg/m3 甲醛组中无显著降低（P0.05） ，在 1.0 mg/m3 甲醛组中显著下降（ P0.01） 。表 1 甲醛吸入对大鼠肾组织中SOD、GSH、CAT 和 MDA 水平的影响注：与对照组相比 P0.05 P0.001；mg pro：每毫克蛋白（mg protein）3 讨论随着医学研究的迅速发展，活性氧族（reactive oxygen species, ROS）在疾病发病机制中的作用日益得到重视。ROS 是含氧并具有高反应活性的一类自由基（fr
13、ee radicals） 。在生理条件下,处于平衡状态下的自由基浓度很低,不但不会对机体造成损伤,而且还具有细胞信号调节、代谢、生存和凋亡等重要的生理功能。但是,当环境中的物理因素或外源化学物质直接或间接诱导产生的大量自由基超过了机体的清除能力,或内源性自由基产生和清除失去平衡，使机体处于氧化应激状态中。自由基可与生物大分子共价结合和使生物膜脂质过氧化而产生各种毒性效应，从而导致心肌梗死、老年痴呆症、各种癌症等多种重大疾病的发生 。为保护机体免受过氧化损伤,细胞形成一套复杂的抗氧化酶防御系统,这个系统主要包括 SOD、CAT、GSH 等,其中 SOD 把超氧阴离子(O2- )转换为过氧化氢(H
14、2O2 ) , CAT 再把 H2O2 转化为水,从而有毒性的 O 和 H2O2 均被转化为无害的水分子; CAT除了可调节体内 H2O2 水平,还可充当 Hb 和其他巯基蛋白质的保护剂; GSH 在被催化下,实现向氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione ，GSSH) 的转变,使氧化型物质还原,解除其毒性 。本研究发现肾组织中 MDA 的含量随甲醛剂量增加明显升高，GSH 含量却表现为随剂量增加明显下降的趋势，这与 Al Ghamdi 等研究结果相似 。MDA 和 GSH 含量的变化可能是因为甲醛抑制了肾组织的抗氧化能力,使 GSH 含量下降,导致体内自由基不能及时清除,过多
15、的自由基通过攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid ，PUFA) ,引发脂质过氧化作用,导致大鼠肾组织中 MDA 的含量增加,造成组织细胞膜毒性反应,影响了正常组织形态和功能的完整性。以往文献报道，SOD 只存在于胞浆和线粒体中，脂质过氧化反应可损伤细胞膜导致了MDA 的增加，但是不能够损伤线粒体等存在于胞浆中的细胞器， 。本研究发现大鼠吸入不同浓度甲醛后，肾组织中 SOD 和 CAT 的活性无明显改变。SOD 活性无明显改变的原因可能是，甲醛引起的脂质过氧化反应不能损伤线粒体等细胞器，因而不能造成 SOD活性下降。CAT 活性无明显改变，甲醛毒性作
16、用与 CAT 下降无显著相关性，Kum 等也已报道，但 CAT 活性无明显改变的机制尚不清楚，有待进一步研究。综上所述，本研究结果表明甲醛可通过抑制肾组织的抗氧化能力，降低其中 GSH 的含量，引发脂质过氧化作用，导致 MDA 含量增加，从而造成肾组织的氧化损伤。本实验有助于对甲醛致肾组织氧化损伤的作用做进一步了解，但因本实验所采用的药物剂量及所测指标有限，所以对甲醛致肾组织氧化损伤的作用及其分子机制还需进一步深入研究。晋升网（http:/）致力于成为医务工作者晋升职称心灵导师；是目前国内收录医学期刊、医学杂志最多最权威的医学学术平台；提供免费医学期刊在线阅读；网罗和甄选海量优秀医学论文检索，
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