1-溴丙烷的毒性效應(yīng)及其生物標(biāo)志物研究.pdf

1、研究背景及目的：
　　1-溴丙烷（1-BP）具有高揮發(fā)性、難燃性、消耗臭氧層的潛能值低等特點(diǎn)，目前已基本替代氟利昂類等臭氧層消耗物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車航空工業(yè)、家電領(lǐng)域等方面。隨著1-BP生產(chǎn)及使用量的逐年遞增，接觸人群也在不斷增多。在職業(yè)活動中1-BP可通過呼吸道吸入或經(jīng)皮膚接觸吸收而導(dǎo)致慢性中毒，目前國內(nèi)外尚無普通人群經(jīng)空氣、飲水或食物等接觸1-BP而發(fā)生中毒的相關(guān)報道。自1999年開始國內(nèi)外就陸續(xù)有因接觸1-BP而引

2、起職業(yè)中毒的報道。美國國家毒理學(xué)計劃已將1-BP列入“可能致癌物”名單。
　　1-BP可對機(jī)體多個系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，其中以神經(jīng)系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)毒性最為明顯，但其對肝臟及血液系統(tǒng)的毒性作用亦不可忽視?，F(xiàn)有的病例報告和動物實(shí)驗(yàn)研究均已證實(shí)1-BP具有神經(jīng)毒性、生殖毒性和一般毒性等，但研究成果不夠系統(tǒng)，對1-BP毒性作用機(jī)制的研究主要集中在神經(jīng)毒性及生殖毒性方面，其他如肝臟及血液毒性效應(yīng)及作用機(jī)制尚不明確，并且實(shí)驗(yàn)研究主要以大鼠和小鼠

3、為實(shí)驗(yàn)對象，目前關(guān)于1-BP對兔子毒性作用的資料尚未見有報道。因此，我們開展1-BP對SD大鼠及新西蘭白兔兩種實(shí)驗(yàn)動物毒性作用的研究，采用兩種不同的染毒方式，進(jìn)一步揭示1-BP的毒理學(xué)作用，有助于更加全面了解1-BP對機(jī)體的毒性效應(yīng)及其作用機(jī)制，探尋1-BP的生物標(biāo)志物，為1-BP職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)及職業(yè)健康監(jiān)護(hù)提供理論依據(jù)，從而更有效地保護(hù)勞動者健康。
　　方法：
　　1.試驗(yàn)方法
　　1.1.1-BP對SD大鼠毒性效應(yīng)研

4、究
　　SPF級成年SD大鼠30只，雄性，根據(jù)大鼠體重將大鼠隨機(jī)分為對照組、實(shí)驗(yàn)組和實(shí)驗(yàn)附加組，每組各10只。實(shí)驗(yàn)組和實(shí)驗(yàn)附加組大鼠采用多次腹腔注射1-BP，染毒劑量均為1000 mg/kg.b.w，染毒量為3.0 mL/kg，每兩天染毒1次，每周染毒3次。對照組大鼠以3.0 mL/kg的玉米油腹腔注射，除受試物（1-BP）外，染毒方法及染毒時間同實(shí)驗(yàn)組。試驗(yàn)期間每周稱量1次大鼠體重，稱量飼料飲水的給予量及剩余量，計算大鼠飼料飲水

5、消耗量。大鼠連續(xù)染毒14周，在試驗(yàn)中期及末期，大鼠放入代謝籠中收集尿液，采用ICP-MS法對大鼠尿總溴含量進(jìn)行測定。染毒結(jié)束次日稱量大鼠體重并用戊巴比妥鈉麻醉后，經(jīng)腹經(jīng)主動脈采血處死，進(jìn)行血液學(xué)和血清生化檢查。解剖大鼠，摘取主要臟器并稱重，計算臟器系數(shù)，同時對臟器進(jìn)行病理學(xué)檢查。實(shí)驗(yàn)附加組大鼠停止染毒后繼續(xù)觀察3周，檢查1-BP對大鼠毒性反應(yīng)的可逆性、持久性及遲發(fā)毒性。
　　1.2.1-BP對新西蘭白兔毒性效應(yīng)研究
　　普通

6、級成年新西蘭白兔12只，雌性，根據(jù)兔子體重將兔子隨機(jī)分為對照組和實(shí)驗(yàn)組，對照組4只，實(shí)驗(yàn)組8只。實(shí)驗(yàn)組兔子采用多次皮下注射1-BP，染毒劑量為500 mg/kg.b.w，染毒量為1.0 mL/kg，每兩天染毒1次，每周染毒3次。對照組兔子以1.0 mL/kg的玉米油皮下注射，除受試物（1-BP）外，染毒方法及染毒時間同實(shí)驗(yàn)組。試驗(yàn)期間每周稱量1次兔子體重，稱量飼料的給予量及剩余量，計算兔子飼料消耗量。兔子連續(xù)染毒15周，在試驗(yàn)中期及末期

7、，經(jīng)兔耳緣靜脈采集血樣，進(jìn)行血液學(xué)和血清生化檢查及采用ICP-MS法對兔子血清總溴含量進(jìn)行測定。染毒結(jié)束次日稱量兔子體重并用戊巴比妥鈉麻醉后，經(jīng)腹經(jīng)主動脈采血處死。解剖兔子，摘取主要臟器并稱重，計算臟器系數(shù)，同時對臟器進(jìn)行病理學(xué)檢查。
　　2.統(tǒng)計分析
　　對實(shí)驗(yàn)組和對照組動物體重、血液學(xué)指標(biāo)、血液生化指標(biāo)、臟器重量等計量資料進(jìn)行兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)；飼料飲水消耗量統(tǒng)計用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計的方差分析或兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)，病理組織學(xué)檢

8、查等計數(shù)資料的統(tǒng)計采用卡方檢驗(yàn)；檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。采用Graph Pad Prism5軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖；采用LEICA DFC405C病理圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行組織病理圖像分析。
　　結(jié)果：
　　1.動物一般毒性反應(yīng)
　　1.1.動物一般癥狀
　　1.1.1.實(shí)驗(yàn)組大鼠染毒后出現(xiàn)活動減少，被毛污穢，精神差，體型消瘦等癥狀。
　　1.1.2.實(shí)驗(yàn)組兔子染毒后出現(xiàn)活動減少，精神差，體型消瘦等癥狀。
　　1

9、.2.動物食物/飲水消耗量
　　1.2.1.實(shí)驗(yàn)組大鼠飼料日平均消耗量與對照組相比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。
　　1.2.2.實(shí)驗(yàn)組兔子第9周開始飼料日平均消耗量與對照組相比降低，除第12周的飼料日平均消耗量，其余差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05或P<0.01）。
　　1.3.動物體重變化
　　1.3.1.染毒至第21天后，實(shí)驗(yàn)組大鼠每周體重與對照組相比降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0

10、.01）。
　　1.3.2.實(shí)驗(yàn)組大鼠平均每周體重增量與對照組相比明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　1.3.3.染毒至第56天后，實(shí)驗(yàn)組兔子每周體重與對照組相比均降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。
　　1.3.4.實(shí)驗(yàn)組兔子平均每周體重增量與對照組相比明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　2.動物臟器檢查結(jié)果
　　2.1.動物臟器重量結(jié)果
　　2.1.

11、1.實(shí)驗(yàn)組大鼠腦、睪丸及附睪重量與對照組相比均降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。
　　2.1.2實(shí)驗(yàn)組兔子子宮重量與對照組相比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　2.2.動物臟器系數(shù)結(jié)果
　　2.2.1.實(shí)驗(yàn)組大鼠腦、睪丸及附睪臟器系數(shù)與對照組相比均降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。
　　2.2.2.實(shí)驗(yàn)組大鼠肝臟臟器系數(shù)與對照組相比明顯升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義

12、（P＜0.01）。
　　2.2.3.實(shí)驗(yàn)組兔子子宮臟器系數(shù)與對照組相比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　2.2.4.實(shí)驗(yàn)組兔子肝臟臟器系數(shù)與對照組相比升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　3.動物血液檢查結(jié)果
　　3.1.動物血液學(xué)檢查結(jié)果
　　3.1.1.實(shí)驗(yàn)組大鼠紅細(xì)胞壓積（HCT）及血紅蛋白（HGB）與對照組相比均降低，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；
　　3.1.2.實(shí)

13、驗(yàn)組大鼠血小板分布寬度（PDW）、血小板計數(shù)（PLT）、平均血小板體積（MPV）及血小板比容（PCT）與對照組相比均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05或P＜0.01）。
　　3.1.3.染毒15周后，實(shí)驗(yàn)組兔子血小板比容（PCT）和血小板計數(shù)（PLT）與對照組相比均升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　3.2.動物血清生化檢查結(jié)果
　　3.2.1.實(shí)驗(yàn)組大鼠肌酸激酶（CK）與對照組相比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意

14、義（P＜0.01）。
　　3.2.2.染毒8周時，實(shí)驗(yàn)組兔子肌酸激酶（CK）與對照組相比降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　4.動物體內(nèi)總溴含量測定結(jié)果
　　4.1.大鼠尿總溴含量測定結(jié)果
　　實(shí)驗(yàn)組大鼠染毒7周及14周后，大鼠尿總溴含量與對照組相比均明顯升高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　4.2.新西蘭白兔血清總溴含量的變化
　　4.2.1.實(shí)驗(yàn)組兔子染毒8周及15周后，兔子血

15、清總溴含量與對照組相比均明顯升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　4.2.2.實(shí)驗(yàn)組兔子染毒15周血清總溴含量與實(shí)驗(yàn)組染毒8周時相比明顯升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。
　　結(jié)論：
　　1.1-BP對SD大鼠和新西蘭白兔均有肝臟毒性及生殖毒性，肝臟、子宮/睪丸附睪等臟器是重要的毒效應(yīng)靶器官。同時，1-BP具有一定的血液毒性，可引起貧血及凝血功能異常。
　　2.血小板四項參數(shù)（PDW、PLT、MPV