氯化锂对小鼠体细胞遗传毒性作用的实验研究
锂盐广泛用于电池、化工、陶瓷制造业及冶金、国防等尖端工业,直接接触锂的工人不断增多,随之而产生的职业危害问题也日益增加；因锂盐具抗躁狂症的治疗作用而又被广泛应用于临床〔1〕.全世界每年用锂可达25 000吨.据WHO统计资料显示：全世界至少有5亿人患有各种心理精神障碍,占世界人口的10%.由于锂盐治疗剂量和中毒剂量的安全幅度小,常出现各种毒性作用且精神疾患的疗程长,故研究其长期慢性接触的危害,对其安全用药提供科学依据是很有必要的.目前,国内除伊龙赞进行过锂对小鼠骨髓微核率影响外,还未见其他有关锂盐对小鼠遗传毒性的报道,故本研究拟在本实验室对氯化锂生殖发育和免疫毒性及致畸试验的基础上观察氯化锂对昆明种小鼠不同组织体细胞的遗传毒性.
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物 新疆医学实验动物中心提供健康昆明种小鼠18～25 g,25～30 g.
1.1.2 实验主要试剂 氯化锂：LiCl.H2O,分子量60.41,分析纯,上海试剂二厂提供.环磷酰胺(CP)：上海第十二制药厂提供.秋水酰碱：C22H25O6N,分子量399.43,昆明制药厂出品.
1.2 方法及观察指标
1.2.1 小鼠骨髓细胞染色体畸变试验 选健康性成熟昆明种小白鼠18～25 g,40只,雌雄各半,随机分为5组,3个染毒组及阴性和阳性对照组.剂量选择依据本实验室得LD50选定高剂量组为1/8 LD50,中剂量组为1/24高剂量组,低剂量组为1/80高剂量组,即各组剂量分别为：225,75,22.5 mg/kg氯化锂溶液,阴性对照组给予蒸馏水.连续灌胃染毒5天,每日1次,每日按体重调整灌胃量,阳性对照组于处死动物前1天给予腹腔注射CP40 mg/kg,各组动物均于处死前2～3小时腹腔注射秋水酰碱4 mg/kg,于末次染毒6小时后处死动物,取双侧股骨骨髓按常规程序制片,观察骨髓细胞染色体畸变率.
1.2.2 小鼠骨髓细胞微核试验 选健康性成熟昆明种小白鼠18～25 g,50只,雌雄各半,分组及各组染毒剂量同上.末次染毒24小时后处死小鼠取双侧股骨骨髓,按常规涂片,观察骨髓嗜多染红细胞微核率.
1.2.3 小鼠胎肝细胞微核试验 选健康性成熟昆明种小鼠25～30 g,按雌雄2∶1合笼,查到阴栓之日,记为受孕第0天,将孕鼠50只随机分为5组,分组与染毒剂量同上.在妊娠第14天1次给予灌胃染毒,在染毒后12～18小时处死小鼠,每窝至少取两只胎肝,按文献方法制片〔2〕,观察胎肝嗜多染红细胞微核率.
1.2.4 统计方法 采用PEMS软件包,用方差分析及两两比较的q检验、秩和检验进行资料的统计分析.
讨论
3.1 氯化锂对小鼠骨髓细胞染色体畸变率的影响
关于锂对骨髓细胞染色体畸变率的影响,国外曾有学者进行过报道,Bille等在1975年研究接受锂盐治疗病人后未发现骨髓细胞染色体出现任何染色体畸变〔3〕.Sobti研究了3种锂盐：氯化锂、碳酸锂、醋酸锂导致对小鼠骨髓细胞染色体畸变的情况,其结果显示这3种锂盐对小鼠染色体具有损伤作用,本次试验结果与其相一致,许多化合物诱发的基因突变与染色体畸变高度相关,有研究表明：锂可选择性地与DNA结合,也可以与Mg2+竞争而减弱DNA的合成和修复,从而诱发染色体畸变〔4〕.本次试验结果畸变类型以裂隙、断裂、环为最.其中断裂环为染色体型畸变,属“不稳定”畸变,常导致细胞的死亡,裂隙若可确定为染色单体型畸变,则其引起的损伤若经错误修复就易致遗传损害,可作为一个敏感的遗传毒理学的参数.本实验结果表明,225.0 mg/kg剂量的氯化锂对小鼠骨髓细胞具有遗传毒性作用.
3.2 氯化锂对小鼠骨髓细胞微核率的影响
检测哺乳动物骨髓细胞微核率是测定诱发染色体损伤的常用致突变短期检测方法之一,微核是细胞因受损在有丝分裂后期仍留在细胞质内的丧失着丝点的染色体断片或染色单体断片.本次实验结果表明,225.0 mg/kg剂量的氯化锂可以引起小鼠骨髓细胞染色体的断裂损伤.
3.3 氯化锂对小鼠胎肝微核率的影响
实验证明,许多化学物对胎鼠肝细胞染色体损伤的程度大大超过对母鼠骨髓细胞染色体的损伤作用.所以仅用成年动物的体内试验不一定能可靠地预测胚胎期接触遗传性毒物对胎儿造成的危害,并且动物整个一生中供给新生细胞的干细胞都是在胚胎发育期形成.因此,胚胎期间的染色体损伤可使出生后的子代对肿瘤和其他疾病的敏感性增强,胚胎期间受诱变剂的作用,还可使新生儿畸形率升高.因此,评价化学物质的潜在性遗传危害时,对胎儿的影响必须给以足够的重视.因为哺乳动物在妊娠期胎盘的新陈代谢活跃,增加了母体对诱变物的敏感性.幼稚的胚细胞分裂旺盛,对诱变物也相当敏感.一些前诱变物和前致癌物在肝内代谢、活化,导致肝内诱变因子的浓度增高.所以胎儿细胞的染色体在某些毒物的作用下发生断裂,使微核出现增高.因此,胚胎细胞微核试验可用来检测在骨髓微核试验中不敏感的前诱变物和前致癌剂并筛选能通过胎盘屏障而传给子代以及易在胎儿体内积蓄的化学诱变剂.我们在测胎鼠胎肝嗜多染红细胞微核率的同时,对母体骨髓细胞微核率进行了观察,实验结果表明,氯化锂对胎鼠具有明显的遗传毒性作用.同时比较相同剂量下的骨髓细胞微核率与胎肝细胞微核率,表明母体骨髓细胞对染色体断裂剂不如胎鼠肝嗜多染红细胞敏感.
综合上述试验结果可认为：氯化锂灌胃染毒对昆明种小鼠体细胞具有遗传毒性作用,其对胎鼠体细胞的遗传毒性作用更为明显,有必要进一步研究氯化锂对小鼠生殖细胞的遗传毒性作用.
