由于受特殊地质因素的影响, 矿泉水常具有较高的放射性比活度^[1~3], 为探讨其对生物体免疫功能的影响, 我们对长期饮用两型高放射性矿泉水实验动物的免疫功能进行了测定, 以期了解放射性物质摄入产生内照射的免疫学效应。

1 材料和方法 1.1 高放射性矿泉水与对照水

高放射性矿泉水分别选自河南省平顶山市矿泉水开发公司和河南仙翁山矿泉饮料有限公司出品的"康冷矿泉水"和"仙水山矿泉水", 两矿泉均为锂、锶矿泉。"康冷矿泉水"的锂、锶含量分别为0.23mg/L、1.39mg/L, "仙水山矿泉水"的锂、锶含量分别为0.5mg/L、1. 48mg/L, 每20天左右用清洗干净的聚乙烯塑料桶到水源出口处取样一次, 其中有3次取样后送郑州市自来水公司进行放射性水平测定, 同批样品放置20天后再检测一次, 以观察矿泉水放射性的自然衰减情况。对照水自本实验室自来水笼头直接取样, 自来水由郑州市自来水公司柿园水厂供送。采样时间与次数和矿泉水相同。3种水样放射性比活度检测结果列于表 1:

1.2 免疫功能测定 1.2.2 实验动物及分组

选用足月分娩、健康的昆明种小鼠共66只(由河南医科大学实验动物中心提供), 雄雌各半, 体重10~12克, 随机将其分成3组, 每组22只, 1组为对照组, 饮用自来水; 2、3组分别饮用"康冷"和"仙水山"矿泉水。实验期间注意一般健康状况观察, 每10天称体重一次, 实验周期为150天。

1.2.2 免疫器官及血红蛋白(Hb)和白细胞(WBC)测定

在实验动物喂养至第150天时每组随机股动脉放血处死8只(雄雌各半; 处死前首先称体重), 迅速摘取胸腺和脾脏, 分离干净, 扭力天平称脏器重量并计算脏器系数(脏器系数=脏器重(g)/处死前动物体重(g)×100), 随后用2%甲醛溶液固定, 4周后每组随机取3只动物脏器进行病理学检查, 具体步骤如下:冲水、逐级乙醇脱水、石蜡包埋、常规切片、HE染色、光镜下观察。此外, 在处死动物同时取血按常规方法测定Hb和WBC数量。

1.2.3 非特异免疫功能测定

采用小鼠腹腔巨嗜细胞吞噬功能实验方法^[4], 在实验动物喂养至第150天时, 每组随机取6只动物(雄雌各半)腹腔注射5%的鸡红细胞0.6ml, 12小时后颈椎脱臼处死动物, 打开腹腔, 用滴管吸少量生理盐水冲洗腹腔后吸少量悬液涂片, 每只鼠制片两张, 自然干燥后甲醇固定, 吉氏染色, 每只鼠镜检120~160个巨噬细胞, 按下式计算对鸡红细胞的吞噬率。

1.2.4 体液免疫功能测定

选用小鼠抗体形成细胞测定方法^[5], 在实验动物喂养至第150天时, 每组随机取8只动物(雄雌各半), 给每只鼠腹腔注射5%的绵羊红细胞(SRBC)0.2ml, 第四天后股动脉放血处死动物, 按以下步骤进行抗体形成细胞测定:剖腹取脾并制脾细胞悬液, 加磷酸盐缓冲溶液(pbs, pH =7.2)离心洗涤2次后调整细胞浓度为1 ×10⁷/ml。每只鼠做两只管, 一只管为测定管, 里面加该浓度脾细胞悬液、1:30补体和0.2% SRBC各1ml, 另一只管为自身对照, 用pbs代替0.2% SRBC。试验同时设补体活性对照(脾细胞悬液、0.2% SRBC和pbs各1ml)和空白对照(1:30补体、0.2% SRBC和pbs各1ml)。将上述各管置恒温水浴锅内水浴(37℃; 1小时), 每管加4ml pbs, 离心后(2000rpm; 5min)取上清液在721分光光度计上进行比色测定(1cm比色杯; 413nm)。测定管减去自身对照和空白对照管所得数即为小鼠抗SRBC的初次体液免疫应答强弱的测定值(OD值)。

1.3 统计分析

全部研究资料均使用《中国医学百科全书医学统计学》统计软件包(第二版)中相应程序在586微机上进行处理。数据首先经正态性和方差齐性检验, 对不宜采用参数分析方法的数据采用秩和方法处理。

2 结果 2.1 一般健康状况观察

实验期间, 各组实验动物的一般健康状况良好, 活动和反应能力正常, 每只动物每天平均进食和饮水量在各组之间相差不大, 体重增长情况仅在第30~40天时有所差异(两型矿泉水组的动物体重显著高于自来水组), 而在以后的时间里各组动物体重均未表现出统计学意义。

2.2 对免疫器官及Hb和WBC的影响

在光镜下均未发现对照组和处理组动物的脾脏和胸腺有明显病理学形态改变, 脏器系数各组之间也无显著差异(表 2), 提示饮用高放射性饮水对小鼠免疫器官的正常发育无明显影响。对Hb和WBC的影响列于表 2, 由表中结果可见, 两型矿泉水组动物的Hb与对照组比较均表现出显著差异。

2.3 对非特异性和体液免疫功能的影响

结果列于表 3, 由表内结果可见两型矿泉水组的实验结果均较自来水对照组有所升高, 但统计学处理未能显示出显著性差异。

3 讨论

众多的研究已经证明^[6~8], 低剂量外照射可引发生物体免疫功能增强, 但通过摄入放射性物质产生内照射是否具有这种作用尚未见有人报道。从我们的实验结果来看, 通过饮水途径摄入具有一定放射性活度的矿泉水未产生明显免疫兴奋效应, 从免疫器官组织结构与重量、白细胞数、腹腔巨嗜细胞吞噬功能及抗体形成细胞分泌的抗体水平与对照组相比均未表现出显著性差异, 分析产生这种现象的原因, 作者认为可能还是主要与矿泉水的放射性活度有关, 因任何物质诱发某种生物效应都有一定的浓度或强度范围, 即只有物质的量达到一定的剂量才能产生特定的健康效应, 尽管实验用矿泉水的放射性比活度较一般地下水高, 但可能仍未达到诱发免疫兴奋效应的阈值。另外150天的实验周期可能也是一个影响因素。众所周知, 任何生物体对一定程度的异常环境条件都可产生耐受和适应, 适应是生命活动的一个基本特征, 当外界条件改变时, 机体可以通过自身内部生理功能的调节保持与外部环境的适应性。在实验初期, 机体的免疫功能可能有所上调, 但随着时间的延长, 机体适应了这种条件, 就可能产生免疫忽视作用, 免疫功能也会随之下降, 但要证明这一点, 还需对实验动物的免疫功能进行动态观察。此外, 本实验结果还显示, 饮用矿泉水组动物的Hb含量明显较对照组高, 尤其是仙水山矿泉水组表现出非常显著差异, 这是否与放射性物质对造血器官的刺激作用有关也有待进一步证实。

总之, 尽管我们的实验结果未能显示高放射性矿泉水的免疫兴奋性, 但有关内照射对免疫功能的影响还有必要继续深入进行, 特别是随着核技术的发展和应用, 通过摄入接触放射性物质的机会逐渐增多, 从多方面加强内照射对生物体的健康效应研究, 对制定内照射放射卫生防护标准和保护人群健康具有重要意义。

(本实验的组织病理学观察由我校病理解剖学教研室王江副教授协助完成, 表示感谢。)