当前位置:文档之家› 雄黄染毒后大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化_霍韬光

雄黄染毒后大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化_霍韬光

第23卷第2期化 学 研 究中国科技核心期刊2012年3月CHEMICAL RESEARCH hxyj@henu.edu.cn雄黄染毒后大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化霍韬光,畅 蓓,李维凯,杨卉蕾,张颖花,姜 泓*(中国医科大学公共卫生学院,辽宁沈阳110001)摘 要:研究了雄黄对大鼠脑组织氨基酸类神经递质含量的影响.将32只Wistar大鼠随机分为对照组(0.5%CMC-Na)以及低剂量(0.3g/kg)、中剂量(0.9g/kg)、高剂量(2.7g/kg)雄黄染毒组,通过连续灌胃给予雄黄混悬液两周.采用高效液相色谱-柱前衍生化法测定了大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化.结果表明,与对照组比较,低剂量组大鼠脑组织中丝氨酸、甘氨酸和γ-氨基丁酸含量明显增加.中、高剂量组大鼠脑组织中同型半胱氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸和天冬氨酸含量明显比对照组的低.总体而言,雄黄可对大鼠脑组织氨基酸类神经递质产生影响,氨基酸类神经递质可能是雄黄毒性作用的靶点之一.关键词:雄黄;大鼠;脑组织;氨基酸类神经递质中图分类号:O 613.63文献标志码:A文章编号:1008-1011(2012)02-0087-04Effect of realgar on content of amino acid neurotransmittersin brain tissues of ratsHUO Tao-guang,CHANG Bei,LI Wei-kai,YANG Hui-lei,ZHANG Ying-hua,JIANG Hong*(College of Public Health,China Medical University,Shenyang110001,Liaoning,China)Abstract:The effect of realgar on the content of amino acid neurotransmitters in brain tissuesof rats was investigated.32Wistar rats were randomly categorized into control,low dosage,moderate dosage,and high dosage realgar treated groups.The realgar treated groups weretreated with realgar by gastric perfusion at a dosage of 0.3g/kg,0.9g/kg,and 2.7g/kg,andthe control group were orally given the same volume of 0.5%sodium carboxymethylcellulose(CMC-Na)for 2weeks.The content of amino acid neurotransmitters in the brain tissues of therats was determined by means of high performance liquid chromatography in association withprecolumn derivatization.Result shows that the levels of serine,glycine andγ-aminobutyricacid in low dose realgar treated group are significantly elevated as compared with the controlgroup;while the levels of aspartate,homocysteine,glutamine and serine in moderate and highdose realgar treated groups are obviously decreased as compared with the control group.In oneword,realgar has effect on amino acid neurotransmitters in brain tissues of rats,and aminoacid neurotransmitter may be one of the toxic targets of realgar.Keywords:realgar;rat;brain tissues;amino acid neurotransmitters 雄黄为硫化物类矿物,作为药用在我国已有上千年的历史,主要成分为二硫化二砷(As2S2)[1].近些年,收稿日期:2011-07-23.基金项目:国家自然科学基金(81073144);辽宁省自然科学基金(20092133);辽宁省教育厅高等学校科研资助项目(L2010708).作者简介:霍韬光(1983-),女,讲师,博士,研究方向:含重金属矿物药毒作用机制研究.*通讯联系人.88 化 学 研 究2012年由于未能科学合理的应用,由雄黄引起的不良反应或慢性砷中毒事件时有报道[2-3].研究表明,砷可引起认知障碍、智力低下等神经行为异常[4],因此,雄黄及含雄黄中成药对中枢神经系统的毒性引起了人们的广泛关注.氨基酸类神经递质在中枢神经系统中具有重要作用.已有文献报道砷可影响脑组织中氨基酸类神经递质含量[5-6],而雄黄对脑组织中氨基酸类神经递质的影响还未见报道.作者采用高效液相色谱法测定雄黄染毒后大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化,为探讨雄黄对中枢神经系统的毒性机制提供依据.1 实验部分1.1 药品、材料与仪器市售雄黄(成大方圆药店),天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、同型半胱氨酸(Hcy)、谷胺酰胺(Gln)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、牛磺酸(Tau)、γ-氨基丁酸(GABA)对照品、丹磺酰氯(Sigma公司),乙腈为色谱纯,其他试剂均为分析纯.初断乳Wistar大鼠32只(中国医科大学实验动物部),体重50±10g,雌雄各半.高效液相色谱仪(美国Waters公司),包括600E型输液泵,2487型紫外检测器,Empower 2色谱数据工作站.ER-182A全自动电子天平(十万分之一)(日本A&D公司);组织匀浆器(IKA广州仪科实验室技术有限公司);3K-18超速冷冻离心机(Sigma公司);pH-3c型酸度计(上海精密科学实业有限公司);XW-80A旋涡混合器(上海精科实业有限公司);L-128B型试管氮吹浓缩仪(北京来亨科贸有限公司);Easypure纯水系统(美国Barnstead公司).1.2 色谱条件色谱柱为Thermo ODS column(250mm×4.6mm id,5μm);流动相A相为磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液(pH 7.2),B相为乙腈,梯度洗脱;0~7min,B相由14%变化至20%;7~14min,B相由20%变化至27%;14~25min,保持B相27%.检测波长254nm,柱温25℃,流速1.0mL/min,进样量20μL.1.3 标准储备液的配制精密称取0.1mmol氨基酸对照品,用碳酸钠缓冲液(pH 9.5)溶解并定容至100mL容量瓶中,得浓度为1mmol/L的氨基酸储备液.1.4 动物分组及给药Wistar大鼠32只,体重50±10g,雌雄各半.按体重随机分成4组,每组8只.以0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水溶液为混悬介质,对照组(0.5%CMC-Na)、实验用药组(0.3g/kg,0.9g/kg,2.7g/kg)灌胃给药,每日1次,连续给药2周.在动物灌胃期间每3天称重1次,调节灌胃剂量.所有动物均自由饮水和进食普通饲料.最后一次灌胃2h后,10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,迅速开颅取大脑(冰浴下进行).1.5 样品处理、测定与统计分析称取脑组织0.1g加入2mL乙腈匀浆2min,于4℃离心10min(13 000r/min),取出上清液,在氮气流下吹干(40℃).残渣溶于0.4mL碳酸钠缓冲液中(pH 9.5),涡旋1min,加入0.2mL丹磺酰氯(10mmol/L),涡旋30s,在65℃水浴避光反应25min.冷至室温后过0.22μm滤膜,进样20μL,测定各组大鼠脑组织中氨基酸类神经递质的含量.采用SPSS统计软件处理,数据用mean±SD表示,用单因素方差分析(ANOVA)比较各染毒组与对照组大鼠脑组织氨基酸类神经递质含量的统计学差异,以P<0.05作为检验的显著性差异.2 结果与讨论2.1 色谱行为在上述色谱条件下进样分析,标准溶液和脑组织样品的色谱图见图1.由图1可见,8种氨基酸类神经递质在25min内实现了完全分离,脑组织中内源性物质不干扰测定.2.2 标准曲线与精密度精密量取储备液适量,用碳酸钠缓冲溶液稀释,得标准系列溶液.在上述色谱条件下,取8种氨基酸类物质标准溶液经丹磺酰氯衍生化后进样分析.以各组分标准物质的峰面积为纵坐标(Y),以各组分的浓度为横坐标(X,μg/L)进行回归运算,得到线性回归方程(见表1).在上述色谱条件下,连续6次测定同一标准溶液,计算6次测定所得峰面积的RSD值,结果RSD均小于2%,表明仪器精密度良好.第2期霍韬光等:雄黄染毒后大鼠脑组织中氨基酸类神经递质含量的变化89(A)标准溶液(B)脑组织样品图1 氨基酸类神经递质色谱图Fig.1 Chromatograms of amino acid neurotransmitters表1 氨基酸类神经递质标准曲线Table 1 Calibration curves of amino acid neurotransmitters氨基酸范围(μmol/L)线性方程RAsp 0.5~100 Y=776.5 X-425.1 0.997 6Glu 0.5~100 Y=924.2 X-613.8 0.998 9Hcy 50~800 Y=749.3 X-4 149 0.999 1Gln 10~200 Y=800.3 X+2 020 0.999 3Ser 0.5~100 Y=1 031 X+96.90 0.998 1Gly 0.5~100 Y=3 205 X-595.7 0.999 6GABA 50~800 Y=1 492 X-1 831 0.999 9Tau 50~800 Y=1 064 X+12 421 0.997 32.3 雄黄染毒大鼠脑组织氨基酸类神经递质含量的变化对照组、雄黄染毒组大鼠脑组织中氨基酸类神经递质的含量见表2.经统计分析发现低剂量雄黄染毒组大鼠脑组织中Ser、Gly和GABA含量明显增加.中、高剂量雄黄染毒组大鼠脑组织中Hcy、Gln、Ser和Asp含量明显低于对照组.表2 脑组织中氨基酸类神经递质含量Table 2 Contents of amino acid neurotransmitters in brain tissuesAsp Glu Hcy Gln对照组(n=8)2.27±0.82 9.56±1.94 1 274.66±159.25 63.79±6.49低剂量组(n=8)2.87±0.53 7.85±1.98 1 445.30±74.66 90.78±24.16中剂量组(n=8)2.34±0.51 7.42±1.80 1 036.78±157.21*49.85±6.78*高剂量组(n=8)0.83±0.22*8.89±3.35 664.12±425.15*40.54±7.77*Ser Gly GABA Tau对照组(n=8)6.06±0.80 9.41±1.49 57.37±3.98 322.33±30.23低剂量组(n=8)14.56±2.61*16.39±2.21*89.26±15.43*395.50±66.56中剂量组(n=8)5.06±0.73*10.96±1.37 52.65±9.18 292.87±37.87高剂量组(n=8)3.03±1.83*5.59±2.82 53.06±13.23 304.37±73.53 *P<0.052.4 衍生化条件的选择影响衍生化反应效率的因素包括衍生化缓冲液的pH、反应时间、衍生化反应温度和衍生化试剂浓度.作者在实验中考察了衍生化缓冲盐种类(碳酸盐和磷酸盐)、pH(9.0~11.0)、衍生化反应温度(50~70℃)、反应时间(15~45min)和衍生化试剂浓度,结果发现以pH 9.5的碳酸盐为衍生化缓冲液,与0.2mL 10mmol/L的丹磺酰氯在65℃反应25min的条件下各氨基酸的衍生化效率最大.2.5 实验结果分析氨基酸类神经递质在中枢神经系统中发挥重要作用.本研究发现低剂量雄黄染毒组大鼠脑组织中GA-BA和Gly含量增加.GABA和Gly是中枢神经系统主要的抑制性神经递质,然而,有文献报道未成熟大鼠90 化 学 研 究2012年脑中GABA和Gly发挥兴奋性作用[7],所以低剂量雄黄染毒组大鼠脑组织中GABA和Gly含量的增加可能提示低剂量的雄黄具有兴奋性神经毒性.Asp和Gln为中枢神经系统主要的兴奋性神经递质,它们能激活NMDA受体,在学习和记忆中发挥重要作用.实验中发现中、高剂量雄黄染毒组大鼠脑组织中Asp和Gln含量明显低于对照组,提示中、高剂量雄黄可能对学习、记忆能力产生影响.本研究表明,氨基酸类神经递质可能是雄黄神经毒性作用的靶点之一.参考文献:[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[S].北京:中国医药科技出版社,2010:316.[2]郭集军,潘金城.长期大量服用牛黄解毒片致慢性砷中毒及黑皮病1例报告[J].中国职业医学,2003,30(2):7.[3]刘恩生,李玉珍.含雄黄中成药致慢性砷中毒2例[J].药物不良反应杂志,2005,(4):276.[4]RODRIGUEZ V M,LIMON-PACHECO J H,CARRIZALES L,et al.Chronic exposure to low levels of inorganic arseniccauses alterations in locomotor activity and in the expression of dopaminergic and antioxidant systems in the albino rat[J].Neurotoxicol Teratol,2010,32(6):640-647.[5]NAGARAJA T N,DESIRAJU T.Regional alterations in the levels of brain biogenic amines,glutamate,GABA,andGAD activity due to chronic consumption of inorganic arsenic in developing and adult rats[J].Bull Environ Contam Toxi-col,1993,50(1):100-107.[6]NAGARAJA T N,DESIRAJU T.Effects on operant learning and brain acetylcholine esterase activity in rats followingchronic inorganic arsenic intake[J].Hum Exp Toxicol,1994,13(5):353-356.[7]CLARK D L,BOUTROS N N,MENDEZ M F.The brain and behavior[M].100Brook Hill Drive West Nyack,NY10994-2133:Cambridge University Press,2010:21-22.。

相关主题