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编号:10269027
孕鼠铅暴露对胎鼠铅负荷的影响
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 1998年第3期
     作者:张洪桥 白雪涛 郑星泉

    单位:100021 北京,中国预防医学科学院环境卫生监测所-

    关键词:大鼠;Wistar;铅中毒

    中华儿科杂志/980310 【摘要】 目的 研究孕鼠长期铅暴露时对胎鼠组织铅负荷的影响,探索铅经胎盘转运的情况。方法 用大鼠作动物模型,观察不同染毒剂量下孕鼠铅暴露对胎鼠铅负荷的影响。断乳2周的雌性Wistar大鼠120只,随机分为4组,饮水中含铅离子的浓度分别为0、10、50、200 mg/L。10周后与正常雄鼠交配。将各组交配成功的孕鼠再随机分为4个亚组,分别将各亚组的孕鼠于妊娠第10、14、17、20天时处死。取孕鼠的心脏血、股骨;胎鼠的脑、肝及胎盘,测其铅浓度。 结果 不同染毒剂量组同一妊娠期孕、胎鼠组织铅浓度差异有极显著意义(F>7.95, P<0.01),孕鼠组织铅浓度随着染毒剂量增加而增加(r>0.94, P<0.01),胎鼠及其组织铅浓度则随着孕鼠组织铅浓度增加而增加(r>0.90, P<0.01),胎鼠各组织铅浓度的增加程度各不相同。 结论 孕鼠体内组织铅负荷过高可能导致胚胎或胎鼠组织铅负荷的增加,引起胎鼠的宫内铅暴露。胎鼠脑组织铅浓度增加程度明显高于胎肝等组织
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    Impacts of lead exposure of pregnant rats on the lead load of their fetuses

    Zhang Hongqiao, Bai Xuetao, Zheng Xingquan.

    Institute of Environmental Health Monitoring, Chinese Academy of Preventive Medicine, Beijing, 100021

    【Abstract】 Objective To study the effect of mothers′ long-term lead exposure on tissues lead burden of fetus, and to probe into the lead transplacental transfer in rats. Methods Lead was administered respectively to four groups of 4 week-old female Wistar rats (n=120) at the doses of 0、 10、 50、200 mg/L in drinking water till the end of study. Ten weeks later, the rats were mated with non-lead-treated male rats. Pregnant rats of four sub-groups were sacreificed in turn at 10, 14, 17 and 20 days of gestation, and lead concentrations in the blood and femur of the pregnant rats and lead concentrations in fetal brain, fetal liver and placenta were determined. Results Lead concentrations in fetal tissues were significantly different among dose-groups (P<0.01). Lead concentration in tissues of pregnant rats positively correlated with lead-dose administered(r>0.94, P<0.01). Tissues lead concentration in fetus was found increases with the increment in tissue lead concentration of mother rats(r>0.90, P<0.01). Conclusion The lead overloading in tissues of pregnant rats can result in an increase in lead load in tissues of their fetuses and therefore the lead exposure in utero.
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    【Key words】 Rats, Wistar Lead poisoning

    宫内铅暴露(lead exposure in utero)也叫出生前铅暴露(prenatal lead exposure),是指由于母亲血铅高,铅经胎盘转运至胚胎或胎儿,而引起的胚胎或胎儿的铅暴露。已有的动物实验和流行病学调查结果表明,宫内铅暴露能导致胎仔的脑水肿、脑出血[1]、畸形和死亡[2]。近年来,人们发现,宫内铅暴露对婴幼儿的神经行为和认知能力发育有影响[3],宫内铅暴露程度与婴幼儿的Belay精神发育指数(MDI)呈负相关[4];有学者认为,铅对婴幼儿神经系统的损害具有不可恢复性[5]

    宫内铅暴露对子代发育危害严重,但有关胎儿宫内铅暴露规律的研究并不深入。 国外许多学者对铅的胎盘转运问题进行了研究[2,6,7],肯定了胎盘对铅的通透性。但这些研究的染毒方式与母体、胎儿的实际铅暴露情况尚存差异,所得结果不能充分说明母体铅负荷与胎儿宫内铅暴露的关系。
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    为深入研究胎儿宫内铅暴露的规律,作者研究了长期中、低剂量铅暴露情况下,孕鼠、胎鼠组织铅浓度间的关系及孕鼠血、股骨铅负荷对胎鼠组织铅分布的影响。

    材料和方法

    一、试剂

    HNO3,HClO4,H2O2(30%)(优级纯,北京化工厂生产);四甲基氢氧化铵(分析纯,北京都利化工公司生产);血铅质量控制或标样(中国预防医学科学院环境卫生监测所生产);甘蓝标准物质(GBW 08504),猪肝标准物质(GBW 08551)(商业部食品检测科学研究所生产)。

    二、仪器

    石墨炉原子吸收分光光度计(Zeeman3030,PE公司生产),火焰原子吸收分光光度计(M1100,PE公司生产),分析天平,手术器械。
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    三、实验动物分组及实验过程

    Wistar大鼠(中国医学科学院动物所提供),断乳一周,雌120只,雄20只,适应性饲养一周。

    将雌性大鼠随机分为A、B、C、D 4组,分别饮用含铅离子0、10、50、200mg/L的水,各组均饲以低铅饲料,雌鼠皆单笼饲养,记录饮水量;雄鼠饮用自来水,低铅饲料。实验期间监测血铅。10周后,雌∶雄=1 ∶1合笼交配,发现阴栓当日为妊娠第0天。妊娠期间持续染毒。将每一剂量组内交配成功的孕鼠再随机分为4个亚组,分别于妊娠第10天(24只)、14天(24只)、17天(27只)、20天(27只)时处死孕鼠,取母鼠的心脏血、大脑、小脑、肝、肾和股骨,妊娠第17,20天胎鼠的脑、肝、胎鼠和胎盘,妊娠第10、14天的胎鼠、胎盘,称重后密闭盛于塑料瓶中,低温冰箱-20℃保存。

    四、检测指标及方法

    1.血铅浓度:取血20 μl加入盛有100 μl 0.5%HNO3的管中,再加100 μl H2O2,过夜,石墨炉原子吸收分光光度计测定。测定条件:波长283.3 nm,狭缝0.7 nm,灯电流7.0 mA。
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    2.孕鼠股骨铅浓度:湿热消化法消化,去离子水定容,火焰原子吸收分光光度计测定。

    3.胎鼠及胎鼠全脑、肝、胎盘铅浓度:10,14天胎龄胎鼠及胎鼠全脑、肝铅浓度的测定:称重,按质量体积比为1∶1.5加入四甲基氢氧化铵,振荡,待组织完全溶解后,用石墨炉原子吸收分光光度计测定(测定条件同血铅);17,20天胎龄胎鼠、胎盘铅浓度的测定:同孕鼠股骨铅浓度测定。

    五、质量控制

    1.样品采集、盛放处理过程中尽量避免外环境铅的污染。

    2.样品取平行样。

    3.以标准物质作质量控制,样品分析过程中间插分析质量控制样品,以保证分析结果的可信性。

    六、数据分析处理
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    用Stata统计软件包进行数据处理分析,其中方差分析用F检验,相关性的显著性用t检验。

    结果

    一、各染毒剂量组孕、胎鼠的组织铅浓度的比较

    经统计学检验,各染毒剂量组孕、胎鼠的组织铅浓度差异有显著意义(F>7.95,P<0.01)。

    二、孕鼠血铅、股骨铅与胎鼠及其组织铅浓度的关系

    孕鼠血铅、股骨铅浓度分别与胎盘、胎鼠、胎脑和胎肝铅浓度呈显著正相关(r>0.85,P<0.05)(表1,2)。

    三、胎鼠组织铅浓度随染毒剂量、孕鼠铅负荷的增加程度

    表3显示了妊娠20天时各染毒剂量组胎鼠组
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    表1 胎鼠组织铅浓度在不同胎龄与

    孕鼠血铅浓度的相关性 组织

    10天

    14天

    17天

    20天

    胎脑

    0.840 6*

    0.964 6*

    胎肝

    0.897 3*

    0.997 8*
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    全胎鼠

    0.680 8

    0.942 6*

    0.882 2*

    0.996 0*

    胎盘

    0.980 2*

    0.965 2*

    0.959 6*

    * 相关系数经t检验具有统计学显著性,P<0.01表2 胎鼠组织铅浓度在不同胎龄与
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    孕鼠股骨铅浓度的相关性* 组织

    10天

    14天

    17天

    20天

    胎脑

    0.977 2

    0.944 8

    胎肝

    0.993 4

    0.987 8

    全胎鼠
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    0.994 5

    0.997 5

    0.998 5

    0.985 7

    胎盘

    0.985 3

    0.997 2

    0.976 4

    * 相关系数经t检验具有统计学显著性,P<0.01表3 孕鼠妊娠第20天时胎鼠组织铅浓度随染毒剂量、孕鼠血铅增加程度的比较 染毒剂量

    (mg/L)

    孕鼠血铅浓度
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    (μg/L)

    胎鼠组织铅浓度增加倍数*

    血

    胎脑

    胎肝

    胎鼠

    胎盘

    0~10

    78.43~244.07

    2.11

    0.43

    10.72

    2.58
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    2.08

    ~50

    244.07~280.22

    0.15

    0.77

    2.46

    2.54

    4.26

    ~200

    280.22~727.54

    1.60

    7.66

    3.02
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    3.22

    0.70

    * 增加倍数=(较高染毒剂量组的组织铅浓度-较低染毒剂量组的组织铅浓度)/较低剂量组的组织铅浓度织铅浓度随染毒剂量、孕鼠血铅浓度增加而增加的程度,可看出尽管胎鼠及其组织铅浓度随染毒剂量和(或)孕鼠血铅浓度增加而增加,但各组织增加的程度却不一致。当染毒剂量从0 mg/L增加到10 mg/L时,孕鼠血铅增加了2.11倍,胎鼠肝铅浓度增加10.72倍,胎脑铅浓度仅增加0.43倍,是所有组织中增加最少的;染毒剂量由10 mg/L增至50 mg/L时,胎鼠脑铅浓度增加0.77倍,其它组织铅浓度的增加尽管程度不一,但相差不大;染毒剂量由50 mg/L增至200 mg/L,胎鼠脑铅浓度增加7.66倍,明显高于胎肝和胎鼠铅浓度的增加程度。讨论

    在我国随着环境污染的加重,人们接触铅的机会越来越多,人均血铅水平呈上升趋势[8],育龄期妇女也不例外,有资料表明,我国育龄期妇女血铅浓度超过100 μg/L者近20%[9]。因此,在我国,胎儿遭受宫内铅暴露的危险性还是比较大的。
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    一、孕鼠铅暴露与胎鼠宫内铅暴露的关系

    本实验观察到孕鼠血铅、股骨铅浓度与胎鼠及其组织铅浓度呈显著性正相关,这一结果表明铅易通过胎盘,若孕鼠铅暴露导致血铅增高,铅就会经胎盘转运至胎鼠,引起胎鼠的宫内铅暴露。

    Hackett等[7]认为,铅在胎鼠体内的分布模式与染毒剂量有关,染毒剂量高时,铅所引起的毒性效应影响总的铅代谢模式,反而会使胎鼠体内铅含量减少。但本实验并未见到Hackett所描述的胎鼠体内铅分布的剂量依赖性。结合其它文献报道[6],我们认为这种剂量依赖性在致死剂量以下时可能并不存在。但是,高剂量染毒组胎鼠脑铅浓度的迅速增加,似乎表明孕鼠的高剂量铅暴露影响了胎鼠血脑屏障的形成,促进了铅在胎鼠脑组织的沉积。

    二、铅暴露量对胎鼠组织铅浓度的影响

    本实验结果表明,胎鼠不同组织铅浓度的增加程度与染毒剂量或孕鼠铅负荷有关,染毒剂量低于50mg/L(血铅低于280.22 μg/L)时,胎鼠肝铅浓度随铅暴露量而增加的程度明显高于胎鼠其它组织铅浓度的增加程度,其原因尚不清楚;染毒剂量增至200 mg/L时(血铅达到727.54 μg/L),胎鼠脑铅浓度增加7.66倍,胎鼠脑铅浓度的迅速增加可能是高浓度铅暴露破坏了胎鼠的血脑屏障所导致,也可能另有原因,但无论如何,这说明若胎鼠在出生前受到高浓度的铅暴露,中枢神经系统受到损伤的危险性极大。
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    三、妊娠期间对孕妇血铅进行监测的意义

    本实验观察到,孕鼠的染毒剂量与孕鼠血铅之间、孕鼠血铅与胎鼠及其组织铅浓度之间呈显著性正相关,所以尽管血铅只能反映个体近期的铅接触情况,我们仍可能从孕妇的血铅水平获知孕妇近期是否受到高剂量的铅暴露,进而推测胎儿是否受到危险剂量的宫内铅暴露。若对孕妇的整个妊娠期进行血铅监测,就可能了解妊娠期间胎儿的宫内铅暴露情况,并根据孕妇血铅水平来决定是否采取干预措施。

    参考文献

    1 Grabowski CT. Embryonic oxygen deficiency. A physiological approach to analysis of teratological mechanism. In: DHM advances in teratology. vol 4. London: Logos Press Ltd, 1970.125-169.
, 百拇医药
    2 McClain RM,Becker BA. Teratogenicity,fetal toxicity, and placental transfer of lead nitrate in rats. Toxicol Applied Pharmacol,1975,31:72-82.

    3 Dietrich KN. Lead exposure and the cognitive development of urban, preschool children: the Cincinnati lead study cohort at 4 years. Neurotoxicol Teratol,1991, 13: 203-211.

    4 Bellinger DC, Leviton A, Needleman HL. Low-level lead exposure and academic achievement: a long-term follow-up study. Pediatrics,1992,90: 3855-3858.
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    5 Needleman HL, Schell A, Bellinger DC, et al. Long term effects of childhood exposure to lead at low dose: an eleven year follow-up report. N Engl J Med,1990,322: 82-88.

    6 Danielsson BR, Denker L, Linger A. Transplacental movement of inorganic lead in early and late gestation in the mouse. Arch Toxicol,1983,54:97-107.

    7 Hackett PL,Hess JO, Sikov MR. Distribution and effects of intravenous lead in the fetoplacental unit of the rats. J Toxicol Environ Health,1982,9:1021-1023.

    8 郑星泉,庄丽.北京市成年女性铅、镉总接触量研究——WHO/UNEP人体接触量评价预实验报告.卫生研究,1993,22(增刊4): 20-28.

    9 宋华琴,郑星泉,庄丽.学龄前儿童铅、镉接触总量及健康影响.WHO/UNEP 人体接触量评价(HEAL)报告.卫生研究,1993,22(增刊):1-13., http://www.100md.com