作者:陈宗慧 吴梅 李杰 马晓梅 石微 杜卫
【摘要】 目的 探讨溴氰菊酯中毒对大鼠胃黏膜的慢性病理损伤及其机制。方法 染毒组大鼠分别给予不同剂量溴氰菊酯灌胃;对照组即橄榄油组仅给予相同剂量橄榄油。肉眼观察各组大鼠胃黏膜的大体损伤情况;取胃体部组织,制成切片,苏木精伊红染色,镜下观察胃黏膜损伤情况,并对损伤程度进行累计积分;观察胃底腺的形态结构,计数壁细胞的数量。结果 镜下对照组大鼠胃黏膜结构完整,胃底腺排列紧密规则,壁细胞形态结构较正常,无炎性细胞浸润。染毒组大鼠与对照组大鼠相比较,胃黏膜均呈现不同程度的损伤。高剂量组大鼠胃黏膜慢性病理损伤积分与其余各组比较差异有显著性(F=10.65,q=4.81~7.49,P&<0.05);高剂量组大鼠胃黏膜壁细胞数量较对照组明显增多,差异有显著性(F=5.11,q=5.04,P&<0.05)。结论 溴氰菊酯对大鼠胃黏膜有较明显的慢性病理损伤的作用,尤其对胃底腺壁细胞的影响较为明显,损伤的机制可能与胃黏膜屏障功能的破坏和胃肠神经递质的变化有关。
【关键词】 溴氰菊酯;胃黏膜;创伤和损伤;大鼠,Wistar
[ABSTRACT] Objective To study the effects of deltamethrin poisoning on chronic damage of gastric mucosa of rats and its mechanism. Methods Different doses of deltamethrin were given to the rats via gavage, and those in the control administered with the same dose of olive oil alone. A macroscopic observation on the general damage of the rats’ gastric mucosa was done. The tissue of the gastric fundus was taken and sliced, and hematoxylineosin stained. The damage of the mucosa was observed microscopically, the degree of the damage was integrated, the morphosis of fundic glands observed and the number of parietal cells counted. Results Microscopically, the structure of the gastric mucosa of those in the control group was intact, the fundic glands and the parietal cells were regular and no inflammatory cell infiltration found; In poisoned groups, different extents of damage of mucosa could be seen. The differences of degree of mucosa damage in highdose deltamethrin group was significant as compared with lowand mediumdose groups (F=10.65;q=4.81-7.49;P&<0.05). The number of the parietal cells in highdose group was greater than that of the control (F=5.11; q=5.04;P&<0.05). Conclusion Deltamethrin possesses apparently chronic harmful effect on gastric mucosa of rats, especially on the parietal cells of fundic gland. The mechanisms may be relate to the damage of mucosa barrier and changes of gastrointestinal neurohumor.
[KEY WORDS] deltamethrin; gastric mucosa; wound and injury; rats, Wistar
溴氰菊酯是Ⅱ型拟除虫菊酯类杀虫剂,具有低毒、高效、安全性较强的特点,广泛用于农业和环境卫生害虫的防治。目前,溴氰菊酯急性中毒的研究多集中于哺乳动物中枢神经系统上,神经毒性机制主要为溴氰菊酯可使神经膜钠离子通道关闭迟缓,引起感觉、运动神经元持续去极化,导致末梢感觉器和肌纤维持续放电[12]。溴氰菊酯的慢性中毒研究报道较少[3],特别是对胃黏膜慢性中毒所致损伤的研究尤为少见。因此,本实验旨在通过观察溴氰菊酯所致大鼠胃黏膜的慢性组织损伤特点,探讨溴氰菊酯所致大鼠胃黏膜慢性损伤的可能发病机制。现将结果报告如下。
1 材料和方法
1.1 主要药品与仪器
溴氰菊酯,纯度为98%,由南京红太阳药业公司生产。SLEECUT 5062石蜡切片机、SLEEMPS/P2型石蜡包埋中心、SLEES 2052/2Z型全自动脱水机、SLEEMNT型冷冻切片机以及万能显微镜CKX41+BX41。
1.2 实验动物及分组
选择清洁级Wistar大鼠32只,雌雄各半,体质量为120~150 g,购于青岛市实验动物中心。随机将其分成4组,每组8只。染毒组:给予不同剂量的溴氰菊酯,溶剂为橄榄油,给予量按照大鼠体质量计算, 即低剂量组1.562 5 mg/kg体质量,中剂量组3.125 mg/kg体质量,高剂量组6.25 mg/kg体质量。对照组给予不同剂量的橄榄油,给予量按照大鼠体质量5 mL/kg计算。
1.3 动物模型制备
大鼠置于室温(20±5)℃下,自然光照,自由饮水进食。每日9:00进行灌胃,每周连续灌胃5 d,共24周。
1.4 动物取材及标本制作
大鼠处死前禁食24 h,然后以80 g/L的水合氯醛(5 mL/kg)腹腔麻醉,固定在鼠板上,自胸骨剑突下切开腹壁,取出胃,沿胃大弯处剪开,暴露全胃,生理盐水清洗干净胃内容物,滤纸吸干标本,展平胃壁,并用大头针将胃壁固定于塑料泡沫板上,置于40 g/L的多聚甲醛溶液固定8~12 h,选取胃体部组织0.2 cm×1.0 cm大小,制成石蜡切片及冷冻切片,苏木精伊红(HE)染色,光镜下观察。
1.5 一般情况观察
每周灌胃前记录体质量,灌药后观察大鼠神经行为变化。
1.6 胃黏膜显微镜观察
1.6.1 胃底腺的结构观察
光镜下重点观察主细胞、壁细胞的形态变化,并于各组大鼠标本中随机抽取5张切片,每张切片随机选取4个视野,镜下计数壁细胞。
1.6.2 胃黏膜损伤程度观察
于各组标本中随机抽取5张切片,每张切片随机选取4个视野,镜下观察胃黏膜损伤程度。黏膜损伤程度积分评定参考文献[4]的标准,即黏膜结构正常为0分;黏膜上皮损伤为1分;黏膜浅层充血或水肿为2分;黏膜深层充血、出血或水肿为3分;胃底腺结构紊乱或坏死为4分;胃底腺深层坏死或溃破为5分。每张切片累积损伤积分不超过15分。
1.7 统计学处理
壁细胞计数及胃黏膜损伤程度积分采用SPSS 16.0及PPMS 1.5[5]统计软件进行处理,实验数据以±s表示;组间数据比较用单因素方差分析,两组数据比较用q检验,P&<0.05为差异有显著性。
2 结 果
2.1 一般情况
与对照组大鼠相比较,染毒组大鼠的一般状态较差,毛色稀疏、光泽晦暗,而且易激惹。实验期间各组大鼠体质量均不断增长,对照组与染毒高、中、低剂量组每4周平均增加体质量分别为(35.82±37.19)、(26.89±37.65)、(25.07±31.43)以及(30.23±30.08)g。各组大鼠每4周平均增加体质量比较差异无显著性。
2.2 行为变化
在整个观察期间,染毒组大鼠在灌胃后2~6 h内出现不同程度的抽搐、流涎、躁动,前4周表现尤为突出。随着灌胃时间的延长,中毒症状明显减轻,大约至8周染毒组大鼠与对照组大鼠相比灌胃后已无明显中毒症状。
2.3 胃黏膜的大体观察
肉眼观察对照组大鼠胃黏膜表面光滑,未见瘀点、瘀斑、出血、水肿;低剂量、中剂量组大鼠胃黏膜表面有局限性瘀点,直径小于1 mm;高剂量组大鼠胃黏膜瘀点、瘀斑明显增多,偶见黏膜溃破至深层,黏膜表面有大量黏液附着,局部黏膜水肿。
2.4 胃黏膜的显微镜观察
对照组大鼠胃黏膜结构完整,胃底腺排列紧密规则,壁细胞形态结构正常,无炎性细胞浸润。染毒组大鼠与对照组大鼠胃黏膜相比,呈现不同程度的损害,主要表现为:低剂量组大鼠胃黏膜上皮结构完整,胃底腺排列规则,黏膜层毛细血管有轻度充血现象;中剂量组大鼠胃黏膜上皮结构仍较完整,胃小凹变浅,胃底腺排列紧密,腺腔稍宽,黏膜层有点状出血,偶见黏膜下层毛细血管充血、水肿;高剂量组大鼠胃黏膜上皮结构部分有缺如,黏膜厚度变薄,胃小凹变浅,胃底腺排列虽较规则,但腺腔变大,主细胞、壁细胞肿大,壁细胞数量增多。毛细血管充血、扩张,黏膜层和黏膜下层有点片状出血,可见大量红细胞聚集,局部黏膜下层水肿。对照组与高、中、低剂量组大鼠胃黏膜病理损伤积分分别为0.20±0.41、1.60±1.35、0.70±0.73、0.45±0.51。高剂量组大鼠胃黏膜慢性病理损伤积分与其余各组比较差异有显著性(F=10.65,q=4.81~7.49,P&<0.05)。对照组与高、中、低剂量组大鼠胃黏膜壁细胞数量分别为9.45±2.31、12.60±3.25、10.25±3.02、9.85±2.50,高剂量组大鼠胃黏膜壁细胞数量较对照组明显增多,差异有显著意义(F=5.11,q=5.04,P&<0.05)。
3 讨 论
溴氰菊酯作为一种神经性毒剂,中毒后可引起流涎、震颤、躁动等神经行为学改变。本实验初,染毒组大鼠在灌胃后一定时间内均出现上述症状,并且呈现较明显的剂量效应关系,即溴氰菊酯高剂量组大鼠比中、低剂量组大鼠中毒表现更严重。但是,长期灌服低浓度溴氰菊酯(其纯品大鼠急性经口LD50为129~139 mg/kg)后,上述中毒症状逐渐减轻,直至与对照组大鼠的表现无明显差异。本实验还显示,溴氰菊酯中毒大鼠体质量增加趋势较缓。这与亚慢性溴氰菊酯染毒动物表现为体质量减小,生长发育迟缓基本相符[3]。
临床毒理学研究显示,急性拟除虫菊酯类杀虫剂中毒可致上腹部灼痛、恶心、呕吐及出血等[6]。本实验采用溴氰菊酯直接灌胃的方法,连续染毒24周,观察大鼠胃黏膜的变化。结果显示在一定的观察时间内(24周),染毒组大鼠胃黏膜随染毒剂量的不同,胃黏膜损伤程度表现不同。总体上看,慢性溴氰菊酯中毒对胃黏膜的损伤主要表现在黏膜上皮结构由完整到出现缺如,黏膜厚度逐渐变薄,胃小凹逐渐变浅。从胃底腺排列规则紧密到腺腔间隙增宽、变大。低剂量组大鼠胃黏膜主细胞、壁细胞无明显变化, 而高剂量组大鼠胃黏膜主细胞体积肿大,细胞核浅染,壁细胞肿大,偶见细胞核呈颗粒状,壁细胞数量与对照组壁细胞数量相比明显增多。从黏膜浅层点状出血发展为黏膜深层点、片状出血,毛细血管充血、扩张,局部黏膜下层水肿,高剂量组较其余3组胃黏膜病理损伤程度累计积分明显升高。这表明慢性溴氰菊酯中毒对大鼠胃黏膜有较明显的病理损伤作用,而且其损伤程度有较明显的剂量依赖性。
溴氰菊酯中毒对大鼠胃黏膜慢性损伤发生的可能机制为胃黏膜屏障的破坏。胃黏膜屏障结构主要包括胃黏膜表面的黏液层和上皮细胞分泌的碳酸氢盐构成的黏液碳酸氢盐屏障,可以防止有害物质对胃黏膜的直接侵蚀、破坏。长期灌服溴氰菊酯致胃黏膜血流量不足,胃黏膜结构完整性损坏,黏膜细胞因缺少营养物质,保护功能下降,影响了黏液、粘蛋白及碳酸氢盐的正常分泌,不能及时有效地清除代谢产物和反向弥散至黏膜内的H+,局部微环境紊乱。H+逆流,黏膜损伤因子敏感性升高,释放组胺、白三烯等炎性递质,刺激胃黏膜毛细血管收缩,静脉压升高,通透性增强,致黏膜、黏膜下血管充血、扩张、出血、水肿等。当胃黏膜受损后,迷走神经兴奋性增高, 直接刺激壁细胞或通过胃肠神经内分泌途径刺激壁细胞, 使之兴奋并分泌大量胃酸,大量壁细胞将被激活,参与H+的运输和分泌。因壁细胞的形态、数量与其分泌状态有关[7],壁细胞激活后,分泌旺盛,致使壁细胞肿大,数量增多。这与本研究的结果一致。
总之,溴氰菊酯对大鼠胃黏膜有较明显的慢性病理损伤的作用,尤其对胃底腺壁细胞的影响较为明显,损伤的机制可能与胃黏膜屏障的破坏和胃肠神经递质的变化有关。
参考文献
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