中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (2): 180-182   PDF    
引用本文
郑翔, 曹智丽, 曹霞飞, 郑宇, 王超, 曾怀才, 龙鼎新, 让蔚清. 维生素C对甲醛胚胎发育毒性抑制作用[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(2): 180-182.
ZHENG Xiang, CAO Zhi-li, CAO Xia-fei, et al. Inhibitive effect of vitamin C on embryonic development toxicity induced by formaldehyde in mice[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(2): 180-182.
维生素C对甲醛胚胎发育毒性抑制作用
郑翔, 曹智丽, 曹霞飞, 郑宇, 王超, 曾怀才, 龙鼎新, 让蔚清     
南华大学公共卫生学院环境医学与放射卫生研究所, 湖南衡阳421001
收稿日期: 2009-06-25.
基金项目: 国家自然科学基金(30572191)
作者简介: 郑翔(1984- ),男,福建建阳人,硕士在读,主要从事食物药物毒理与安全性评价研究。
通讯作者: 让蔚清
摘要: 目的 探讨维生素C(VC)对甲醛诱导胎鼠发育毒性的影响。方法 应用体外全胚胎培养模型,观察100μg/mL VC对终浓度为9,27,81μmol/L甲醛诱导昆明种小鼠胚胎发育毒性的影响。结果 与对照组比较,9μmol/L甲醛可使胚胎头长、颅臀长、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量分别升高到(1.66±0.21),(3.48±0.40)mm,(47.70±2.12)mg/(g.prot),(4.27±0.62)nmol/(mg·prot),差异有统计学意义(P<0.05);27μmol/L甲醛使胚胎脏层卵黄囊(VYS)直径、头长、颅臀长、体节数、GSH含量分别下降到(4.35±0.65),(1.48±0.30),(3.19±0.43)mm,(25.2±1.2)对,(40.25±4.38)mg/(g.prot),MDA含量升高到(6.29±0.47)nmol/(mg·prot),与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05);VC能明显改善上述指标,但与对照组比较差异无统计学意义(P<0.01);VC不能明显改善81μmol/L甲醛诱导的毒性损伤。结论 VC对一定剂量范围内的甲醛胚胎毒性具有明显抑制作用。
关键词: 甲醛     维生素C     发育毒性     体外全胚胎培养    
Inhibitive effect of vitamin C on embryonic development toxicity induced by formaldehyde in mice
ZHENG Xiang, CAO Zhi-li, CAO Xia-fei, et al    
Institute of Environmental Medicine and Irradiation Hygiene, College of Public Health, Nanhua University, Hengyang 421001, China
Abstract: Objective To observe the inhibitive effect of vitamin C(VC)on embryonic development toxicity induced by formaldehyde in mice.Methods Kunming mice embryos were incubated together with formaldehyde(9,27,and 81μmol/L)and VC(100μg/mL),respectively,with whole embryo culture method.The development of mice embryos was then a ssessed.Results When the concentration of formaldehyde was 9μmol/L,the increa ses of head lengh (1.66±0.21mm),cranialarm length(3.48±0.40mm),glutathione(GSH)(47.70±2.12mg/g prot)and malona ldehyde (MDA)(4.27±0.62nmol/mg·prot)were significantly different(P<0.05)from those of the control group.When the concentration was 27μmol/L,the increases of embryo visceral yolk sac(VYS)diameter(4.35±0.65mm),head lengh (1.48±0.30 mm),cranial arm length(3.19±0.43mm),number of arthromera pairs(25.2±1.2)and GSH (40.25±4.38mg/g·prot)and the decrease of MDA(6.29±0.47nmol/mg·prot)were observed with significant differences(P<0.05)copared with tha t of the control group.VC could improve the indexes but there was no significant difference between the control group and the VC group(P>0.05).The toxic injury induced by form aldehyde(81μmol/L) could not be improved with VC significantly.Conclusion V Cinhibits embryonic development to xicity induced by certain dose of formaldehyde.
Key words: formaldehyde     vitamin C     developmental toxicity     whole embryo culture    

环境污染、特殊饮食或疾病状态等能导致机体内源性甲 醛浓度增高〔1〕,甲醛能直接与蛋白、核酸的自由氨基形成加 合物,引起DNA-蛋白质交联〔2〕、基因突变、染色体断裂等损 伤〔3, 4〕。本研究证实〔5〕,甲醛对小鼠胚胎生长发育和器官形 态分化均有抑制作用,表现出明显的时间-效应关系。提示 甲醛具有生殖发育毒性,但其确切的机制不清。本研究采用 体外全胚胎培养技术,使用维生素C ( VC )作为治疗药物,测 定比较甲醛组与VC 组小鼠胚胎生长发育及形态分化各指 标,旨在探讨VC 对甲醛诱导的小鼠胚胎发育毒性的影响。

1 材料与方法 1.1 主要仪器与试剂

恒温旋转培养箱(北京大学仪器厂);解剖显微镜(厦门Motic公司);SW-CJ-IF型超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司);高速冷冻离心机(德国Hettich公司);混合供气系统等。甲醛(Formaldehyde,FA,分析纯,湖北大学化工厂);VC(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);青霉素(哈药集团制药总厂);硫酸链霉素(大连美罗制药厂);谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量检测试剂盒(南京建成生物制品公司)。

1.2 实验动物

成年健康未生育昆明小鼠72只(南华大学实验动物中心);体重:雌性28~32g,雄性30~35g;雌雄配比2:1。雌雄小鼠于18:00按2:1合笼,次日8:00时检查阴栓,查见阴栓之日定为孕0d。成年健康SD大鼠(南华大学实验动物中心),体重250~350g,用于制备胚胎培养的即刻离心血清(immediatelycentrifugalserum,ICS)。实验动物在室温23~26℃,昼夜明暗交替时间12h,自由饮水、摄食及活动的条件下饲养。

1.3 即刻离心血清( ICS) 制备〔6〕

成年健康SD大鼠乙醚麻醉,常规消毒剖腹,无菌条件下腹主动脉快速抽血,血液凝固前立即离心,上清液过滤除菌后,加青、链霉素(终浓度均为100U/mL),-80℃保存。临用前56℃水浴灭活补体30~40min,冷至室温后,用于全胚胎培养。

1.4 动物分组与处理

昆明种小鼠随机分成8组:对照组、VC组(100Lg/mL)、低、中、高剂量甲醛染毒组(9,27,81Lmol/L)、低、中、高剂量甲醛染毒+VC组(VC剂量均为100Lg/mL)。脱颈处死孕815d昆明种小鼠,剖腹取子宫,分离并选择体节数为2~5对的胚胎用于实验。参照文献〔5〕在50mL容积的培养瓶中加入ICS和不同浓度的受试物进行全胚胎培养48h,各组收获胚胎9个,小鼠胚胎甲醛染毒的同时加入100Lg/mLVC作为干预浓度。

1.5 观察指标

解剖显微镜下观察生长发育监测终点,测量卵黄囊直径、胚胎颅臀长、头长、计数体节数;对卵黄囊血循环、体位、神经系统、听觉系统、心脏、视觉系统、前肢芽和尾部等进行形态分化评分〔7〕。每组取3~5只胚胎冰水浴中制成2.5%匀浆,离心取上清液分别测量胚胎GSH和MDA含量。胚胎和卵黄囊用Bouin液固定、石蜡包埋、苏木素-伊红(HE)染色观察胚胎组织结构。

1.6 统计分析

实验重复3次,应用SPSS1210统计软件进行方差分析、SNK(Students-Newman-Keuls)法、最小显著差异(LSD)-t检验。

2 结 果 2.1 甲醛、VC对胚胎发育指标影响(表 1)
表 1 不同组别胎鼠发育指标比较(…x ± s, n= 9)

甲醛浓度为9 μm o l/L时,头长、胚胎颅臀长等指标与对照组比较测量值下 降( P < 0.05) ; 甲醛浓度增至27和81 μm o l/L时,胚胎脏层卵 黄( VYS)直径、头长、胚胎颅臀长、体节数等与对照组比较明 显下降(P < 0105,P < 0.01)。100 Lg /mL VC可有效地减轻9 μm o l/L甲醛毒性,胚胎的生长发育指标恢复到对照组水平,但差异无统计学意义。

2.2 VC对甲醛胚胎形态分化异常的拮抗作用

甲醛浓度为9μmol/L时,与对照组比较除前肢芽外其余指标值均下降(P<0.05);100μg/mLVC可有效地减轻甲醛毒性,胚胎形态分化的各项指标与对照组比较,差异无统计学意义;甲醛浓度增至27和81Lmol/L时,与对照组比较均明显抑制卵黄囊循环、体位、心脏、神经管、体节和脑部等组织器官形态分化指标(P<0.05);当甲醛浓度为27μmol/L时,加入100μg/mLVC可使体位、视觉系统、前肢芽及体节得到改善,与对照组比较,差异无统计学意义。当甲醛浓度为81μmol/L时,加入100μg/mLVC的胚胎除视觉系统和前肢芽外形态分化指标均低于对照组(P<0.05),表明当甲醛浓度达一定程度时VC的拮抗作用减弱。本实验的浓度VC对胚胎发育无不良影响。

2.3 甲醛和VC对胚胎组织MDA 和GSH 影响(表 2)
表 2 不同组别胚胎组织MDA和GSH 含量比较(…x ± s, n= 9)

甲醛染毒+ VC组的MDA含量比甲醛染毒组均有所降低,而GSH含量均有所增高。

3 讨 论

甲醛是导致体内氧化损伤及细胞凋亡的重要内源性活性物质〔8, 9〕。GSH是机体内最主要、含量最丰富的含有巯基低分子肽之一,可立即与进入体内的甲醛结合成一个双环十一烷结构的加合物〔11〕,拮抗甲醛对胚胎组织细胞的毒性作用;MDA作为脂质过氧化的终产物之一,过多的MDA能与碱基起加合反应,从而导致DNA突变〔12〕。本研究发现,甲醛剂量>9μmol/L时,小鼠胚胎组织MDA含量明显升高、GSH含量明显降低,且具有一定的剂量-反应关系。提示这些损伤作用与甲醛诱导的氧化损伤及体内抗氧化物质的消耗有关。

VC在改善胚胎发育毒性的同时,减少甲醛对体内抗氧化成分的消耗,表明其机制与抗氧化有关。虽然VC对一定剂量范围内的甲醛胚胎毒性具有明显拮抗作用,但对高剂量甲醛毒性作用明显降低,说明VC改善甲醛诱导胚胎毒性作用有局限性,提示在进行甲醛诱导体外胚胎毒性时既要考虑甲醛的接触限制,也要适当补充抗氧化营养素,以达到综合防治效果。VC是否抑制体内胚胎发育毒性有待进一步研究。

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