新疆巴楚蘑菇、平菇中金属硫蛋白提取液对镉中毒小鼠脏器的修复作用

　　【摘要】 目的: 研究新疆地产巴楚蘑菇、平菇中金属硫蛋白(MT)提取液对镉中毒小鼠肝、肾组织的修复作用。方法: 选择昆明种小鼠56只，分为阴性对照组、阳性对照组、巴楚蘑菇组和平菇组。染镉14 d建立亚急性镉中毒模型，随后经口给予巴楚蘑菇和平菇的MT提取液，并测定小鼠体重变化、肾组织中镉离子含量、肝组织中丙二醛(MDA)水平和超氧化氢酶(CAT)活力。结果: 巴楚蘑菇和平菇MT提取液组小鼠肾组织及中镉离子含量和小鼠体重变化、肝组织及血清中MDA含量、肝组织中SOD的活性和血浆中CAT活性，与阳性对照组比较，其差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论：新疆地产巴楚蘑菇和平菇中MT提取液对镉中毒小鼠肝、肾组织有明显的修复作用。

　　【关键词】 金属硫蛋白; 镉中毒; 脂质过氧化

　　基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目(XJEDU2005I16)

　　Bachu in Xinjiang mushrooms, mushroom extract in the MT of cadmium poisoning mouse organs on the role of repair

　　CHEN Yong, GONG Jianfu, LIU JIwen

　　Department of Occupational and Environmental Health Xinjiang Medical University,Urumqi 830011, China

　　Abstract: Objective: To study the repair effect of metallothionein(MT) which was extracted from Bachu mushrooms in Xinjiang. Methods: Fifty six Kunming mices were selected to establish the model of acute cadmium poisoning for 14 days, then give extracts by mouth. The weight changes, cadmium content in kidney, the MDA levels ,superoxide dismutase(SOD)activity , serum levels of MDA and the level of CAT activity were all measured. Results: Compared to the control group, there were significant differences in weight change, liver tissue and serum levels of MDA, liver tissue and the activity of SOD and plasma CAT activity of Bachu mushroom groups (P<0.05). Conclusion: The extracts in Bachu mushrooms of Xinjiang have obviously repaired effect on liver and kidney in acute cadmium poisoning mice.

　　Key words: metallothionein; cadmium poisoning; lipid peroxidation

　　平菇(学名为侧耳或北风菌)，其蛋白质的含量大多在30%以上，比一般蔬菜、水果的含量要高，对病毒性疾病有一定的免疫作用，其所含的蘑菇多糖和异蛋白具有一定的抗癌活性，能抑制肿瘤的发生、发展。巴楚蘑菇(学名为邹柄羊肝菌)产于天山南麓的巴楚县，其子实体中含17种氨基酸，菌盖、菌柄氨基酸含量分别为19.46、13.14 g/kg，必需氨基酸含量为9.26、2.41 g/kg，元素锌的含量为823 mg/kg，油酸、亚油酸、亚麻酸组成的不饱和脂肪酸的含量为8.56%。巴楚蘑菇具备较高的食用价值，长期食用还能提高人体免疫力，促进大脑发育，防止脑动脉硬化及促进副肾皮激素分泌，具有多种保健作用。金属硫蛋白(Metallothionein,MT)是富含巯基和锌元素的低分子量蛋白质,对金属具有高亲合力，在重金属的解毒作用中对肝肾有一定的修复作用[1]。本实验主要探讨植物中的外源性金属硫蛋白与镉中毒所致损伤的关系,观察新疆地产巴楚蘑菇、平菇中MT提取液经口作用时对镉中毒引起的脂质过氧化损伤的修复作用，为综合利用新疆本地植的资源提供依据。

　　1材料与方法

　　1.1实验动物及分组健康昆明种小鼠56只(新疆医科大学实验动物中心提供)，雌雄各半，体重30～42 g，随机分为阳性对照组、阴性对照组、巴楚蘑菇组和平菇组4组，每组14只。

　　1.2实验仪器与试剂MDA试剂盒、SOD试剂盒、CAT(过氧化氢酶)试剂盒均购于南京建成生物工程研究所，分析纯,Biorad3550酶标仪(美国)，原子吸收仪(乌鲁木齐市疾病预防控制中心提供)，高速低温离心机(HEAL FORCE 香港)，721分光光度仪(上海第三分析仪器厂)。氯化镉分析纯(西安试剂厂)、牛血红蛋白(美国)。

　　1.3方法巴楚蘑菇(购于新疆巴楚县)，平菇(购于新疆米泉)，参照文献[2]的方法制备金属硫蛋白提取液，采用镉血红蛋白饱和法测定类MT含量。采用灌胃方式给予提取液，阴性对照组用生理盐水灌胃，阳性对照组给予氯化镉(1 mg/kg)，其余各组给予氯化镉溶液2 h后再给含金属硫蛋白的植物提取液(等体积15 ml/kg)14 d，后摘眼球取血并留取肝肾组织待测。各项指标的测定：(1)镉浓度：原子吸收光谱法(AAS)。(2)MDA含量：硫代巴比妥酸(TBA法)。(3)SOD活力：邻苯三酚自氧化反应终止法。(4)MT含量：镉血红蛋白饱和法(植物量为1.00 g，按照每分子金属硫蛋白结合7个镉原子换算硫蛋白含量)。(5)蛋白含量：考马斯亮兰法。

　　1.4统计学处理应用SPSS13.0统计软件包进行统计分析，数据用(±s)表示。采用方差分析及q检验，检验水准α=0.05。

　　2结果

　　2.1动物一般状况染毒组小鼠毛色粗糙，精神萎靡，进食减少。其余各组小白鼠，有精神，进食较多，被毛光泽。

　　2.2巴楚蘑菇和平菇组金属硫蛋白含量比较巴楚蘑菇组金属硫蛋白含量为0.644 46 mg,高于平菇组0.014 94 mg,差别有统计学意义(P<0.05)。巴楚蘑菇组、平菇组镉离子含量分别为1.725、0.040 mg/L，无明显差异。

　　2.3各组小鼠体重变化及肾脏中镉离子含量比较阳性对照组体重明显减轻，与阴性对照组比较差别有统计学意义(P<0.05)。巴楚蘑菇组、平菇组及与阳性对照组比较体重明显增加，其差别均有统计学意义(P<0.05)。巴楚蘑菇组、平菇组中小白鼠肾中镉离子明显减少，与阳性对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。表1小白鼠体重变化和肾中镉离子含量组别n体重Cd(略)注：与阴性对照组比较，*P<0.05; 与阳性对照组比较, △P<0.05

　　2.4各组小鼠血浆和肝匀浆中抗氧化指标变化阳性组与阴性组比较血浆、肝组织中MDA含量明显增高，巴楚蘑菇、平菇组与阳性对照组比较，血浆及肝中MDA含量明显降低，其差异均有统计学意义(P<0.05);阳性组与阴性组比较血浆、中CAT活性明显增高，巴楚蘑菇、平菇组与阳性组比较，血浆中CAT活性明显降低，其差异均有统计学意义(P<0.05);阳性组与阴性组比较肝组织中SOD活性明显降低，巴楚蘑菇、平菇组与阳性组比较，肝组织中SOD活性增加，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。表2小鼠各抗氧化指标变化结果(略)注： 与阴性对照组比较， *P<0.05; 与阳性对照组比较, △P<0.05

　　3讨论

　　镉作为过渡金属可通过Fenton反应将过氧化氢(H2O2)转变为羟自由基,作用于质膜,造成膜的脂质过氧化。同时,镉直接与抗氧化酶中的金属相互作用,抑制酶的活力,使自由基的清除受到影响。自由基作用于不饱和脂肪酸,加重了膜的脂质过氧化,因而在镉中毒后MDA的含量均显著高于正常。脂质过氧化和自由基可造成细胞的结构和功能的改变,使细胞损伤进行性加重是镉中毒损伤的主要因素[3,4]。金属硫蛋白( metallothionein, MT)是一类低分子量、富含半胱氨酸、可被金属诱导的特异蛋白质，MT具有重金属解毒功能，其巯基(SH)能强烈螯合有毒金属,并将之排出体外,从而实现解毒功能。对许多水生生物的研究表明,MT在基本金属元素的调节中起重要作用,并且对非基本的金属元素有抑制和解毒作用,所以MT是目前临床上最理想的生物螯合解毒剂[3]。研究表明MT是一种机体中微量元素的调节剂，在排除重金属毒物的同时，不会像其他络合剂一样引起机体微量元素的失调和失衡，而是在不破坏机体电荷的平衡下去除重金属毒物[5,6] 。同时MT富含巯基的特殊结构使其具有多种生物学功能,包括自由基特别是羟自由基的清除以及抑制膜的脂质过氧化,这与MT本身的生物学特点有相关性，使金属硫蛋白提取液在重金属解毒方面有其他解毒剂不可替代的优势[7]。于立博等[8]研究了阿魏菇中MT提取液对小鼠镉中毒有明显的修复作用,MDA水平有一定的下降，SOD的活力有一定的恢复，并有一定的剂量反应关系。本研究结果表明,经口给予金属硫蛋白提取液后,小鼠肝组织及血清中的抗氧化酶SOD活力均较阳性对照组有所提高,且MDA含量降低,差异有统计学意义(P<0.05)。同时本实验发现，由于巴楚蘑菇和平菇本身含有的微量元素及维生素对镉中毒有一定的作用，所以其对MT的联合作用，机制有待进一步的探讨。

　　目前，巴楚蘑菇、平菇的金属硫蛋白对镉中毒的临床研究，MT对重金属的解毒作用和不同金属诱导的MT对重金属的解毒的作用尚且不是很清楚，需要进一步的研究和探讨。因此本实验认为将外源性的植物类金属硫蛋白作为一种镉毒性的拮抗剂，具有很大的可行性，本实验中提取金属硫蛋白的方法简单，容易实现，植物中提取金属硫蛋白具有比较好的前景。

　　【参考文献】

　　[1]金慧英，胡惠民. 急性镉中毒的肝脏损伤机制及金属硫蛋白的保护作用[J]. 中华劳动卫生职业病杂志,1998,2(16):4346.

　　[2]赵京山,尹桂.金属硫蛋白的生理功能及其研究进展[J].生命的化学,1998,18(3):911.

　　[3]Bucio L, Souza V, Albores A, et al. Cadmiumandmercurytoxicityinahumanfetalhepaticcellline(WRL68cell)[J]. Toxicol,1995,102:285299.

　　[4]Endo T, Yoshikawa M, Ebara M, et al. Immunohistochemical metallothionein expression in hepatocellular carcinoma:relation to tumor progression and chemoresistanc to platinum agents[J]. J Gastroenterol,2004,39(12):11961201.

　　[5]Chubatsu LS, Meneghini R. Metallothionein protects DNA from oxidative damage[J]. Biochem J,1993,291:193198.

　　[6]丁宗一. 金属硫蛋白与环境健康危险因素的防治[J].中华儿科杂志，2003，41(7)：510514.

　　[7]林岳程.金属硫蛋白对儿童血铅干预效应及其对铁、钙、锌的影响[J].中国热带医学,2004,6(6):1072.

　　[8]于立博,龚建福,黄贤仪.金属硫蛋白提取液对镉中毒小鼠脂质过氧化损伤的修复作用[J].新疆医科大学学报,2005,28(5):389393.