中国公共卫生  2007, Vol. 23 Issue (7): 851-852   PDF    
过量摄入维生素A和锌对垂体超微结构影响
王树林, 张格祥, 王玉, 陈丽敏, 马剑华     
兰州大学公共卫生学院营养与食品卫生研究所, 兰州 730000
摘要目的 探讨过量摄入维生素A (VA)、锌 (Zn) 对雌性大鼠腺垂体细胞超微结构的影响。 方法 健康成年SD雌性大鼠72只, 随机分6组, 每组12只, 即对照组 (A组)、Zn实验组 (B组)、VA实验组 (C组)、联合实验Ⅰ组 (VA低剂量+Zn)、联合实验Ⅱ组 (VA中剂量+Zn)、联合实验Ⅲ组 (VA高剂量+Zn)。均每d经口灌胃给予受试物, 连续30d。透射电子显微镜观察腺垂体超微结构。 结果 B、C组主要是以细胞器损伤为主, 线粒体肿胀, 内质网扩张, 染色质边集, 核固缩等; 联合实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组兼有细胞器损伤和细胞整体形态改变, 且损伤较为严重, 细胞体积固缩, 坏死细胞多, 细胞间有空泡且细胞之间较为疏散。 结论 过量摄入维生素A和/或锌会对雌性大鼠腺垂体细胞超微结构造成损伤。
关键词维生素A (VA)     锌 (Zn)     过量摄入     腺垂体     超微结构    
Effect of excessive vitamin A and zinc intake on anterior pituitary ultrastructure
WANG Shu-lin, ZHANG Ge-xiang, WANG Yu, et al     
School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Abstract: Objective To investigate the effect of excessive vitamin A and zinc intake on the anterior piutitary ultrastructure of female rats. Methods Female rats of sexual maturation were radomly divided into six groups (12 in each goup), viz, one normal control group (group A), zinc group (group B), VA group (goup C), VA (lose dose)+Zn group (group Ⅰ), VA (middle dose)+Zn group (groupⅠ) and VA (high dose)+Zn group (group Ⅱ).VA or Zn was dissolved in deionized water and daily given to animals by lavaging for 30 days.With TEM to observe anterior pituitary ultrastructure of female rats. Results The changes of A and B groups were the injury of organelles configuration:swelling of mitochondria, endoplasmic reticulm expansion, the gathering of chromatin and nuclear condensation; The changes of the cells and organclles config uration were observed in Ⅱ and Ⅲ groups.The changes were more serious than A and B groups, the shrinkage cells and necrotic cells were observed. Conclusion Excessive vitammin A and zinc intake can damage the anterior pituitary ultrastructure of female rats.
Key words: vitamin A (VA)     zinc (Zn)     excessiv eintake     anterior pituitary     ultrastructure    

维生素A (VA)、锌 (Zn) 缺乏对机体损伤的研究由来己久。近年相关文献报道,VA、Zn缺乏与补充己成为许多国家的一个重要的公共卫生问题,而补充过量VA、Zn会对机体产生不利影响[1]。VA和Zn在转运、代谢和发挥生理功能等方面具有互作效应[2]。它们常作为食品强化剂联合用于食品中,但是维生素的补充原则是缺多少补多少,而在实际补充过程中缺乏科学指导依据,往往采取模糊补充[3]。本研究通过建立单独与联合过量摄入VA和/或Zn的实验大鼠模型来研究过量摄入VA、Zn对实验大鼠腺垂体细胞超微结构的影响,为VA、Zn的合理营养提供参考依据。

1 材料与方法 1.1 动物与分组

成年健康雌性SD大白鼠80只,体重180~200 g (甘肃中医学院科研实验中心),动物合格证号:SCXK (甘)2004-007。单只单笼,连续阴道涂片10 d,观察动情周期,剔除动情周期异常的雌性大鼠后余72只,随机分6组,每组12只,即对照组 (A组:等容积去离子水);Zn实验组[B组:补给ZnSO4溶液,含Zn 40/mg (kg·bw)(约20倍于A组)];VA实验组[C组:补给VA粉剂水溶液,含VA 20 000 U/(kg·bw)(约30倍于A组)];联合实验I组[补给VA和ZnSO4混合溶液,含VA 6 667 U/(kg·bw)(约10倍于A组),含Zn 40 mg/(kg·bw)(约20倍于A组)];联合实验Ⅱ组[补给VA和ZnSO4混合溶液,含VA 20 000 U/(kg·bw)(约30倍于A组),含Zn 40 mg (kg·bw)(约20倍于A组)];联合实验ⅡI组[补给VA和ZnSO4混合溶液,含VA 33 333 U/(kg·bw)(约50倍于A组),含Zn 40 mg/(kg·bw)(约20倍于A组)]。

1.2 试剂与仪器

VA粉剂 (规格:32.5万U/g,北京嘉康源试剂有限公司)。硫酸锌 (分析纯,山东莱阳化工实验厂)。JEM-1 230型透射电子显微镜 (日本JEOL公司)。

1.3 方法 1.3.1 造模方法

每天定时定量等容积经口灌胃法补充相应受试物 (每只大鼠灌胃量为0.5 ml),自由摄取饲料 (斯莱康) 及饮水 (双蒸水);定时称体重 (每3 d称重一次);每天观察动物的一般情况,定时称量动物剩余饲料,计算摄食量;连续30 d。

1.3.2 腺垂体超微结构观察

于实验第31 d,采血法处死大鼠,取垂体组织先经过戊二醛磷酸钠缓冲液固定,漂洗,四氧化锇固定,然后经过脱水,浸透,聚合,切片,捞片和染色等过程制备成透射电子显微镜超薄切片,镜检。

2 结果 2.1 一般情况

实验过程中B组大鼠出现烦躁,易激惹;C组、联合实验Ⅱ组和ⅡI组出现纳差,活动减少,喜睡眠;各实验组大鼠均不同程度出现胡须脱落,体毛干枯,腿部体毛脱落等现象,联合实验Ⅱ组相对较重;处死大鼠后解剖可见,VA、Zn单独及联合过量均可致不同程度胃肠粘膜损伤,B组相对较重。

2.2 腺垂体细胞超微结构的改变 (图 1-6)

各实验组共同表现有:腺垂体部分细胞固缩;细胞核体积固缩,核膜不规整,核边集;染色质边集;线粒体肿胀,呈空泡状,甚至有包含体,嵴模糊甚至消失;内质网扩张;分泌颗粒减少等征象。各实验组相比较具体主要特点为:B组线粒体肿胀明显,呈空泡状,甚至有包含体,嵴模糊甚至消失;C组内质网扩张明显,暗细胞增多;联合实验I组分泌颗粒减少明显;联合实验Ⅱ组细胞固缩明显;联合实验ⅡI组胞质有溶解,细胞器损伤明显,坏死细胞多,细胞间有空泡,细胞比较疏散。

A组:线粒体未见异常 图 1 正常组透射电子显微镜下腺垂体超微结构 (×15 000)

B组:线粒体空泡化 图 2 Zn实验组透射电子显微镜下腺垂体超微结构 (×12 000)

C组:内质网扩张,有凋亡小体 图 3 VA实验组透射电子显微镜下腺垂体超微结构 (×15 000)(略)

Ⅰ组:线粒体空泡化,分泌颗粒减少 图 4 联合实验I组透射电子显微镜下腺垂体超微桔构 (×12 000)

Ⅱ组:内质网扩张,核固缩染色质边集 图 5 联合实验Ⅱ组透射电子显微镜下腺垂体超微结构 (×12 000)

Ⅲ组:上:细胞器溶解;下:细胞界限不清,对周围有炎性,是坏死征象 图 6 联合实验Ⅲ组透射电子显微镜下腺垂体超微结构 (×8 000)

3 讨论

垂体作为机体的一个重要内分泌腺,其分泌的激素几乎调节机体的任何生理活动。雌性哺乳动物的下丘脑、垂体和卵巢分泌的激素在功能上相互作用,构成一个完整的神经内分泌生殖调节体系,即下丘脑 垂体 卵巢轴,它在生殖活动中起着主要的调节作用[4, 5]。过量摄入VA和/或Zn对腺垂体细胞超微结构影响明显,腺垂体出现部分细胞固缩;细胞核体积固缩,核膜不规整,核边集;染色质边集;内质网扩张;分泌颗粒减少等征象;甚至发现有凋亡小体和炎性浸润,说明各实验组腺垂体部分细胞有凋亡和坏死征象。

线粒体是细胞内能量代谢的主要场所,线粒体与细胞内氧自由基的生成,细胞的凋亡与坏死以及许多人类疾病有关[6]。各实验组腺垂体细胞有线粒体肿胀,空泡状这种共同征象;甚至出现包含体;嵴模糊甚至消失等。单独过量摄入VA、Zn主要是以细胞器损伤为主,而联合过量摄入VA、Zn则兼有细胞器损伤和细胞整体形态改变,而且联合高剂量组镜下可见坏死细胞。结果表明,过量摄入VA、Zn对雌性大鼠腺垂体有影响,且联合过量摄入对雌性大鼠腺垂体损伤更为严重,进一步提示过量摄入VA、Zn可能会对整个生殖系统产生影响。

参考文献
[1] Shannon J, Kelleher L, Bo Lo nnerdal. Zinc transporters in the rat mammary gland respond to marginal zinc and vitamin A intakes during loactation[J]. American Society for Nutritional Sciences, 2002 : 3280–3285.
[2] Christian P, West KP Jr. Interactions between zinc and vitamin A:an update[J]. Am J Clin Nutr, 1998, 8(Suppl) : 435–441.
[3] 于树林, 李翠迎, 丛庆芝. 维生素A的合理应用[J]. 中国药物滥用防治杂志, 2005, 11(2) : 106–107.
[4] 王凌燕, 王树迎, 侯衍猛, 等. 哺乳动物下后脑-垂体-卵巢轴的研究时展[J]. 动物医学进展, 2005, 26(7) : 8–11.
[5] 王学习, 朱玉真. 硫酸镍对雌性大鼠性腺机能的影响[J]. 中国公共卫生, 2003, 19(8) : 946–947.
[6] 左及, 岳凤珍, 宋土生, 等. 医学分子细胞生物学[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2005: 127-130.