纳米氧化镍对大鼠肺组织的损伤探析(2)

3 讨 论
　　
　　近些年来对金属氧化物纳米毒性的研究主要集中在细胞水平上。文献[4,5]报道金属氧化物类纳米材料随着使用浓度的升高，其导致的细胞死亡随之升高，而且能引起线粒体破坏、乳酸脱氢酶的漏出，以及细胞的形态异常。相比体外实验，活体实验的资料，尤其是对氧化镍纳米材料的研究相对缺乏。本试验为了解纳米金属氧化物材料纳米氧化镍对大鼠肺毒性提供了宝贵的资料。
　　
　　支气管肺泡灌洗液中含有肺组织的游离细胞，以及从肺细胞和血管渗出的多种酶类物质。通过对支气管肺泡灌洗液中成分的变化分析，可定量、迅速地反映肺对各种吸入毒物的反应和肺受损的程度[6].本研究通过对支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶含量的测定，分析纳米氧化镍对大鼠肺组织的损伤情况。
　　
　　正常动物的支气管肺泡灌洗液中只含有少量的蛋白和低水平的酶活性，但当呼吸系统表皮或内皮细胞膜损伤时，导致血清流入呼吸道，蛋白增加。肺组织中的总蛋白含量和白蛋白含量，均反映了气血屏障渗透性的变化[7],气血屏障的改变是肺部急性损伤的标志。本研究发现，染毒后纳米氧化镍中、高剂量组支气管肺泡灌洗液中白蛋白含量均高于0.9%氯化钠注射液组，差异有统计学意义（P<0.05），说明这2个剂量对大鼠肺组织有损伤，可能和这2个剂量组的纳米氧化镍（4、20 mg/ml）颗粒较细可随呼吸进入肺部深处并且无法被自身清除损伤肺组织有关。纳米氧化镍中高剂量组支气管肺泡灌洗液中总蛋白含量高于对照组，说明纳米氧化镍对肺泡产生了直接的损伤，导致肺部的结构在短时间内遭到破坏，肺泡受损，细胞中的蛋白大量渗出，导致支气管肺泡灌洗液中的总蛋白含量升高，纳米氧化镍高剂量组支气管肺泡灌洗液中总蛋白含量高于微米氧化镍对照组，差异有统计学意义（P<0.05），说明相同剂量水平下，纳米氧化镍颗粒比微米氧化镍颗粒对肺部的损害更大。纳米氧化镍组白蛋白含量（20mg/ml>4 mg/ml>0.8 mg/ml），说明纳米氧化镍剂量越高对肺组织的损伤越大。
　　
　　碱性磷酸酶主要由肺泡Ⅱ型细胞产生，其活性提示了肺泡Ⅱ型细胞受损程度和中性粒细胞浸润程度。呼吸性粉尘对肺组织的损伤可引起细胞膜损伤、溶解或坏死，进而导致细胞中的碱性磷酸酶的大量释放。染毒后的纳米氧化镍高剂量组支气管肺泡灌洗液和血清中碱性磷酸酶活力均高于微米氧化镍对照组，表明纳米颗粒所致的细胞毒性比微米颗粒更为严重，并且受损细胞可能主要为肺泡Ⅱ型细胞。
　　
　　酸性磷酸酶是溶酶体的标记酶，在肺泡巨噬细胞中特别活跃。其活力高低代表着溶酶体膜的渗透性高低，它参与肺部防御感染，颗粒物染毒后，肺泡巨噬细胞受到刺激，溶酶体数量增加，吞噬活跃；细胞中毒死亡后，酸性磷酸酶也可大量逸出。动物染毒后，各组间大鼠支气管肺泡灌洗液中酸性磷酸酶活性均值变化差异无统计学意义，可能是纳米氧化镍颗粒的毒性损害没有影响到酸性磷酸酶在肺组织中的活力。也可能和本次研究的染毒时间较短有关，具体原因还有待进一步做相关慢性染毒探讨。
　　
　　乳酸脱氢酶：乳酸脱氢酶属胞质酶，广泛存在于人体各组织中，尤其是在肝、心、肾脏等较多。肺组织中的含量较丰富，主要源自于肺上皮细胞、中性粒细胞和肺巨噬细胞[8].当肺脏细胞膜受损后，细胞膜通透性增加或细胞死亡溶解，使细胞外液乳酸脱氢酶活性增加，是反映肺细胞生物膜损伤的早期灵敏指标[9].实验结果提示中高剂量组的乳酸脱氢酶与0.9%氯化钠注射液组比较均升高，说明中高剂量组的纳米氧化镍可能损伤肺细胞膜，使肺细胞膜的通透性增加。本次研究中，染毒后15 d,各个剂量组中乳酸脱氢酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶的活性均较0.9%氯化钠注射液组升高。说明急性染毒后，纳米氧化镍可以引起肺部的急性炎症反应，造成了肺泡腔内渗出物增多，肺泡上皮细胞和血管内皮细胞受损，肺泡上皮-毛细血管屏障被破坏。同时表明纳米氧化镍对大鼠肺细胞和膜性组织具有毒性作用。
　　
　　本次研究中，染毒后15 d,各个剂量组血清中乳酸脱氢酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶的活性均较0.9%氯化钠注射液组差异无统计学意义 （P>0.05），纳米染毒剂量组之间的差异无统计学意义 （P>0.05），同等剂量纳米与微米染毒组间的差异也无统计学意义（P>0.05）。但从数值看又有升高趋势，这可能和染毒时间短及染毒剂量低有关，有待进一步延长染毒时间和增加染毒剂量进行研究。
　　
　　参 考 文 献
　　
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　　[4] 仇玉兰，宋秋坤，王慧，等。纳米碳酸钙对大鼠亚慢性肺毒性作用[J].中国公共卫生，2011,27（4）：451-453.
　　[5] 宋秋坤。纳米碳酸钙肺毒性的实验研究[D].太原：山西医科大学，2011.
　　[6] 陈秉衡，周国栋，毛惠琴，等。室内空气污染及其对健康影响的研究[M].上海：上海医科大学环境卫生教研室，2011:6-22.
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　　[8]Bajpai R,Waseem M,Gupta GS,et al. Ranking toxicity of indus-trial dusts by bronchoalveolar lavage fluid analysis[J]. Toxicolo-gy,1992,73（2）：161-167.
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