砷可以诱导氧化应激的产生, 通过多种机制引起生理和病理反应。氧化应激被认为是砷中毒的一个重要机制, 砷中毒可产生过量的活性氧 (ROS), 发挥其对组织细胞的氧化作用。具有平衡细胞渗透压、维持细胞膜稳定性和对抗氧自由基损伤等细胞保护功能^[2]。本实验通过使小鼠摄入不同浓度As2O3并用牛磺酸拮抗后检测其肝脏中抗氧化物谷胱甘肽 (GSH) 的含量、谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 和谷胱甘肽还原酶 (GR) 的活力, 研究牛磺酸对砷中毒小鼠肝脏中GSH及相关酶类的保护作用, 探讨牛磺酸对砷毒性的抗氧化拮抗作用, 为砷中毒的有效防治提供基础依据。

材料与方法 (1) 主要试剂及仪器：三氧化二砷 (As2O3), 牛磺酸 (美国Sigma公司) ；GSH、GPx和GR检测试剂盒 (南京建成生物工程研究所) 。其他试剂为分析纯。组织捣碎匀浆机 (江苏省金坛市环宇科学仪器厂) ；超声细胞破碎仪 (上海之信仪器有限公司) ；722型分光光度计 (北京六一仪器厂) 。 (2) 实验动物与分组：清洁级昆明种健康小鼠, 雌雄各半, 体重 (20±2) g。小鼠正常饮食, 室温18～22℃, 按体重将小鼠分为3组, 即正常对照组、染砷组 (20 μmol/L的As2O3) 和牛磺酸拮抗组 (20 μmol/L的As₂O₃+150 mg/kg牛磺酸), 每组10只。 (3) 染毒方式与剂量：对照组小鼠正常饮用自来水, 染砷组小鼠饮用含有20 μmol/L As₂O₃的自来水, 牛磺酸拮抗组小鼠饮用含有20 μmol/L As2O3的自来水, 同时灌胃给予150 mg/kg的牛磺酸, 每天换水并记录水消耗量, 连续染砷60 d, 无小鼠死亡, 全部小鼠断颈椎处死。 (4) GSH含量、GPx活力和GR活力测定：小鼠处死后立即取肝脏, 用预冷的生理盐水制备10％肝匀浆, 细胞破碎后离心, 取上清进行GSH含量的测定, 采用二硫双硝基苯酸 (DTNB) 法, 测定步骤按试剂盒说明进行。用Bradford方法测定肝脏中蛋白含量, 计算每克蛋白中GSH含量, GPx活力和GR活力。 (5) 统计分析：采用SPSS 11.0软件, 组间均值比较采用析因设计方差分析, 进一步用q检验进行2组间比较。

结果 牛磺酸对砷中毒小鼠肝脏中GSH及相关酶类影响(表 1) 结果表明, 染砷组小鼠肝脏中GSH含量、GPx活力和GR活力与对照组比较差异均有统计学意义 (P<0.05) 。20 μmol/L的As₂O₃+150mg/kg牛磺酸组小鼠肝脏中GSH含量及相关酶类的活力有所升高, 与单纯201 μmol/L染砷组比较差异有统计学意义 (P<0.05), 说明牛磺酸可以拮抗砷对GSH含量及GPx和GR活力的抑制作用。

讨论 砷可引起机体的氧化应激, 引起体内活性氧自由基的增多和抗氧化酶含量的降低^[3]。在砷诱导的氧化应激中, GSH及其相关抗氧化酶类在对砷的解毒过程中发挥了主要作用, 可以清除过量产生的自由基。GSH还是砷的甲基化供体, 在砷的代谢过程中发挥了重要作用^[4]。检测其在细胞内的变化, 可用来判断机体的氧化还原状态。

牛磺酸是调节机体正常生理机能的重要物质, 具有广泛的生物学效应, 被视为机体的条件必需氨基酸, 具有重要的药理学作用^[5]。研究表明, 牛磺酸能够清除体内过多的自由基, 具有明显的抗氧化作用^[6]。本研究结果表明, 加入牛磺酸后, 可一定程度的拮抗砷的氧化作用, GSH含量和GPx活力以及GR活力均有不同程度的增高, 牛磺酸发挥了相应的解毒作用。但牛磺酸是否可用于砷中毒的治疗以及其拮抗砷毒作用机制还有待于进一步探讨。