中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (3): 316-317   PDF    
铝螯合剂对染铝大鼠肝酶谱及必需元素影响
禚金花, 刘萍, 冯国昌, 姚玉娜     
山东大学公共卫生学院卫生检验研究所, 济南 250012
摘要: 目的 探讨铝螯合剂1, 2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)对铝染毒大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)及肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁等元素的影响. 方法 AlCl3染毒Wistar大鼠3周后分别给予不同剂量的DHPO 1周, 测定血清ALT、AST、ALP活力及肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁等元素含量. 结果 各组大鼠的ALT活力比较差异均无统计学意义(P > 0.05);低、中、高剂量组的AST活力显著低于模型组(P < 0.01);低剂量组ALP活力与模型组比较差异有统计学意义(P < 0.01);Al含量测定结果显示:低、中、高剂量组均显著低于模型组(P < 0.01), 且含量呈下降趋势, 中、高剂量组的大鼠肝脏中锌、铜、铁、钙、镁的含量与阴性对照组比较差异均无统计学意义(P > 0.05). 结论 DHPO在促进排铝的同时, 对肝脏中锌、铜、铁、钙、镁含量无影响, 且在一定剂量范围内对AST、ALP活力具有恢复作用.
关键词1, 2-二四基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)     肝酶谱          必需元素    
Effect of aluminum chelating agent on liver zymogram and on essential elements of rats induced by aluminum
ZHUO Jin-hua, LIU Ping, FENG Guo-chang, et al     
Department of Chemistry and Microbacteria Detection, College of Public Health, Shandong University Jinan, 250012, China
Abstract: Objective To inquire into the effects of 1, 2-dimethyl-3-hydrox ypyrid-4-pyridine (DHPO) on alanine aminotransferase (A), glutamicox alacetic transaminase (AST), and alkaline phosphatase (ALP) in serum and elements aluminum (Al), zinc (Zn), copper (Cu), iron (Fe), calcium (Ca) and magnesium (Mg) in liver of rats induced by aluminum. Methods Wistar rats were administered with aluminum chloride for 3 weeks.Then they were treated with different doses of DHPO.T he activ ity of ALT, AST and ALP in serum was detected, and the concentrations of Al, Zn, Cu, Fe, Ca and Mg in liver tissue were measured. Results The result of ALT activity demonstrated that there was nostatistical significance among all the groups (P>0.05).The AST activity of low, moderate and high DHPO dose groups was lower than the positive control (P < 0.01).The result of ALP activity indicated that the low DHPO dose group was significantly different from the positive control (P < 0.01).The aluminum concentration of the three different dose groups was significantly lower than the positive control (P < 0.01).Compared with the negative control, the Zn, Cu, Fe, Ca, Mg concentrations of the moder ate and high DHPO dose groups were not significantly different (P>0.05). Conclusion s DHPO could effectively enhance the elimination of Alin liver, but dose not affect the excretion of Zn, Cu, F e, Ca and Mg.DH PO can recover the activity of AST and ALP in serum being damaged by aluminum in some degree.
Key words: 1, 2-dimethy-l 3-hy droxyprid-4-pyridine (DHPO)     liver zymogr am     aluminum     essential elements    

铝是自然界含量最丰富的金属元素。20世纪70年代以来,人们逐渐发现铝具有神经毒性,其与阿尔茨海默氏病、关岛帕金森氏痴呆综合征、透析性脑病等神经失调性疾病有关,并对造血系统及骨组织有毒性作用1, 2。1, 2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)是人工合成的中性小分子物质,目前已用于治疗地中海贫血患者因长期输血造成的铁中毒3。本实验以Wistar大鼠为研究对象,通过测定其肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁的含量及血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)的活力,探讨DHPO的排铝效果、必需元素对肝脏中是否具有促排作用及对肝脏功能的影响。

1 材料与方法 1.1 材料

722型紫外可见分光光度计(上海精密仪器厂);THERMO ELEMENTAL GF95Z-M6原子吸收分光光度仪(美国热电公司);离心机(北京医用离心机厂);万分之一电子天平(ER-182, A & D)(日本Tykyo公司);仪表恒温水箱(上海跃进医疗器械厂)。三氯化铝结晶(AR)、氯化钠(AR)(广东汕头市西陇化工厂);DHPO由本课题组合成;ALT、AST、ALP试剂盒(南京建成生物工程研究所);铝、锌、铜、铁、钙、镁标准液(国家标准物质研究中心);高氯酸(GR)(上海桃浦化工厂);硝酸(GR)(上海振兴化工二厂)。

1.2 实验动物

健康雄性Wistar大鼠(山东大学实验动物中心),分笼饲养,自由进食及饮水。

1.3 方法 1.3.1 ALT、AST、ALP活力测定

取Wistar大鼠30只,体重160~220g,雄性。按体重随机分为6组,每组5只,均以灌胃方式给药。阴性对照组:生理盐水1ml/d,给予4周。模型对照组:前3周给予AlCl3 281.398mg/(kg·d), 第4周给予生理盐水1ml/d。预防组:给予AlCl3 281.398mg/(kg·d),4h后给予DHPO 27.44mg/(kg·d),给药4周。低、中、高剂量组:给予AlCl3 281.398mg/(kg·d)3周后,第4周分别给予DHPO 13.82,27.44,54.88mg/(kg.d)。各组大鼠前3周均给药5d,间隔2d后再继续给药。最后一次给药后禁食禁水24h,断头取血,将血液收集到试管中,3500r/min离心10min,吸取上层血清于E-P管中。ALT、AST、ALP的测定按照试剂盒步骤操作。

1.3.2 元素分析

取肝脏0.4g左右于石英消化管内,加0.2ml高氯酸、4ml硝酸消化后测定。Zn、Cu、Fe、Ca、Mg采用火焰原子吸收分光光度法,锌的测定线为213.9nm,铜的测定线为324.8nm,铁的测定线为248.3nm,钙的测定线为422.7nm,镁的测定线为285.2nm,火焰类型均为空气-乙炔焰。Al采用石墨炉原子吸收分光光度法,测定线为309.3nm。

1.3.3 大鼠体重变化

从实验前一天开始记录体重变化,直至实验结束,观察药物对体重的影响。

1.4 统计分析

采用SAS6.0统计软件进行多样本均数比较的Dunnet-t检验。

2 结果 2.1 血清中ALT、AST、ALP活力测定结果(表 1)
表 1 ALT、AST、ALP活力的测定结果(…x±s, n=5)

结果表明,各组大鼠的ALT活力差异均无统计学意义;低、中、高剂量组的AST活力显著低于模型组(P < 0.01),但与阴性对照组比较,差异无统计学意义;模型组的AST活力显著高于阴性对照组(P < 0.01);模型组、预防组及中、高剂量组大鼠血清ALP活力均显著高于阴性对照组(P < 0.01,P < 0.05),低剂量组显著低于模型组(P < 0.01)。

2.2 肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁的含量(表 2)
表 2 铝对肝脏中元素含量的影响(x±s, μg/g)

结果显示,模型组Al含量明显高于阴性对照组(P < 0.01),低、中、高剂量组均明显低于模型组(P < 0.01),且含量呈下降趋势,高剂量组与阴性对照组比较差异无统计学意义;中、高剂量组大鼠肝脏中锌、铜、铁、钙、镁的含量与阴性对照组比较差异无统计学意义(P > 0.05)。

2.3 大鼠体重变化

DHPO对大鼠体重影响,结果表明,各组大鼠的体重均呈上升趋势,且各组体重比较差异均无统计学意义。

3 讨论

目前,临床上普遍采用去铁胺(DFO)治疗铁和铝过量,但其有毒副作用大、口服无效、不易合成且价格昂贵等缺点,DHPO作为新型铁离子螯合剂具有分子量小、口服易吸收且毒副作用小等优点4。根据Fe3+与A13+所带电荷相同、离子半径相近,本实验将DHPO作为新型铝螯合剂进行动物实验,研究其对荷铝大鼠肝脏中铝的促排作用,对锌、铜、铁、钙、镁含量及血清中ALT、AST、ALP活力的影响。结果显示,DHPO能显著排出大鼠肝脏中的铝。其机制可能是,铝与铁竞争运铁蛋白铁的结合部位,DHPO发挥转铁蛋白的作用,与血液中的铝结合,促进肝脏中铝动员,降低铝含量。临床上常用肝酶谱ALT、AST、ALP的活力衡量肝实质损伤程度5。本实验表明,铝可使AST活性增加,不同剂量的DHPO均可降低其活性;随着铝摄入量的增加,ALP活力显著提高,低剂量的DHPO对其活力改变具有恢复作用,中、高剂量组的活力提高说明较高剂量的DHPO也会引起ALP活力的改变。有报道显示6,A13+与ATP结合形成的A1-ATP络合物与酶结合,可改变酶的活性,DHPO能促进Al与ATP的解离,恢复酶活力。中、高剂量组的锌、铜、铁、钙、镁含量与阴性对照组比较无显著变化,说明DHPO对锌、铜、铁、钙、镁等元素在体内的动员及排出无影响,能使体内元素保持平衡。

参考文献
[1] Lyne Le'vesque, Craig A Mizzen, Donald R Mclachlan, et al. Ligand specific effects on aluminum incorporation and toxicity in neurons and astrocytes[J]. Brain Research, 2000, 887 : 191–202. DOI:10.1016/S0006-8993(00)03055-9
[2] Giulio Lupidi, Mauro Angeletti, Anna Maria Eleuteri, et al. Aluminum modulation of proteolytic activities[J]. Coordination Chemistry Reviews, 2002, 228 : 263–269. DOI:10.1016/S0010-8545(02)00075-9
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