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三苯基锡对SD大鼠肾上腺组织结构的影响

时间:2024-07-28

位 兰,朱雪敏,张自强

(河南科技大学动物科技学院,河南 洛阳 471003)

三苯基锡对SD大鼠肾上腺组织结构的影响

位 兰,朱雪敏,张自强

(河南科技大学动物科技学院,河南 洛阳 471003)

[目的]研究环境水平三苯基锡(triphenyltin,TPT)对哺乳动物肾上腺的毒性作用。[方法]将40只青春期SD大鼠随机分为3个不同剂量的试验组[0.5、5、50μg/(kg·BW)]和1个对照组[0μg/(kg·BW)]。每3 d灌胃1次,暴露54 d后,用10%水合氯醛麻醉并处死大鼠,采用石蜡切片和HE染色的方法观察SD大鼠肾上腺组织学变化特点。[结果]对照组SD大鼠肾上腺组织结构正常,皮质部球状带、束状带、网状带内细胞结构正常,胞核明显;髓质部细胞呈多边形或圆形,排列不规则,索间有血窦。与对照组相比,低剂量组肾上腺皮质和髓质内细胞的结构均无明显变化。中剂量组肾上腺球状带稍变薄,束状带和髓质细胞的胞核固缩、胞质溶解,间质组织轻微出血。高剂量组球状带细胞显著减少,与束状带界限不清,束状带细胞和髓质部细胞胞核固缩,胞质溶解现象加重,呈现细胞空泡化现象,间质组织增厚且出血现象明显。[结论]证实了一定剂量的TPT对SD大鼠肾上腺组织结构具有一定损伤作用,且呈剂量依赖性,该结果为研究TPT对哺乳动物内分泌的影响提供了形态学资料。

环境水平;三苯基锡;SD大鼠;肾上腺

三苯基锡(triphenyltin,TPT)是人造有机锡化合物,一般为无色或白色的固体或液体,通常几乎不溶于水,主要用于催化化学、药物化学、聚氯乙烯(PVC)稳定剂、防污涂料、木材及纺织品防腐剂、工农业杀虫剂和杀菌剂及日常用品的涂料和防霉剂等。有机锡化合物一般可通过呼吸道、消化道和皮肤黏膜进入机体,影响生物的生殖功能,干扰体内激素的分泌,造成生殖和遗传的不良后果[1]。近年来,国内外有很多关于多种有机锡化合物对哺乳动物免疫系统的影响的研究报道[2-6]。关于有机锡对哺乳动物内分泌腺肾上腺组织结构影响的报道较少。为了研究三苯基锡对SD大鼠肾上腺的影响,该试验以青春期SD大鼠作为研究对象,观察暴露于不同浓度TPT后其肾上腺组织学变化特点,以初步探讨TPT对SD大鼠肾上腺损伤作用,为分析预测环境水平TPT对动物以及人类健康的影响提供形态学依据。

图1 TPT暴露后肾上腺组织结构的变化

1 材料与方法

1.1 试验仪器与试剂

1.1.1 试验试剂

4%甲醛固定液的配制:40%甲醛20 mL、蒸馏水180 mL,混匀即可。

盐酸分色液的配制:浓盐酸0.5~1 mL,70%乙醇99 mL,混匀即可。

伊红染色液的配制(醇溶性):伊红2.5 g,100%酒精425 mL,蒸馏水75 mL,将伊红加入酒精搅拌溶解后即可。

苏木精溶液的配制:甲液——苏木精0.5 g、无水乙醇10 mL;乙液——硫酸铝钾25 g、蒸馏水150 mL、碘酸钾0.1 g,煮沸2 min;甲液与乙液混合后加蒸馏水至500 mL,混合后的溶液加入碘酸盐0.1 g即可。

1.1.2 试验仪器:手摇式组织切片机,上海医疗器械四厂,型号202-1;奥林巴斯显微镜,杭州汇尔仪器设备有限公司,型号BH-1;MIE显微图像处理软件,购于山东易创电子有限公司;202-AD电热恒温干燥箱等。

1.2 实验动物及处理 取40只健康的SD大鼠随机分为4组,每组10只,雌雄各半且分笼饲养。根据环境中TPT的浓度设计染毒浓度:低浓度组[0.5 μg/(kg·BW)]、中浓度组[5 μg/(kg·BW)]、高浓度组[50 μg/(kg·BW)]和 1个对照组[0 μg/(kg· BW)]。

用无水乙醇将TPT配成1、10、100 μg/mL,然后用0.85%的生理盐水稀释10倍,即得到0.1、1、10 μg/mL的灌胃液,对照组为含10%无水乙醇的生理盐水。正常试验环境下[每日连续光照12 h,室温(22±1)℃]饲养54 d,自由取食、饮水,并记录摄食量。每3 d灌胃1次,按5 μL/(g·BW)进行灌胃,共灌胃18次。

1.3 镜检观察 在显微镜下观察SD大鼠肾上腺组织结构变化特点并拍照。

2 结果

2.1 TPT暴露后对照组SD大鼠肾上腺组织结构的变化 对照组SD大鼠肾上腺组织结构正常,被膜完整,皮质部球状带、束状带、网状带的细胞结构正常,胞核明显。球状带细胞体积小,排列紧密,细胞呈圆形或椭圆形,核大且位于细胞中央,染色深;束状带细胞索状排列,细胞体积较球状带大,呈多边形和圆形,胞核染色较球状带浅,细胞索之间有血窦;网状带细胞呈多边形,细胞索互相吻合形成网状(见图1-A1)。髓质部细胞呈多边形或圆形,排列不规则,索间有血窦,细胞较小,胞质淡染,胞核位于中央,网状带与髓质交界明显(见图1-A2)。

2.2 TPT暴露后低剂量组大鼠肾上腺组织结构的变化 低剂量组SD大鼠肾上腺组织结构出现轻微的变化,皮质部球状带、束状带、网状带细胞间隙较对照组大,细胞界限不清。球状带变薄,细胞数量减少,排列成不规则的团块状或索状;束状带细胞平行排列,细胞间隙增大;网状带变化不明显,细胞呈多边形,细胞索相互吻合成网状结构(见图1-B1)。髓质部间质内可见少量淤血现象(见图1-B2)。

2.3 TPT暴露后中剂量组大鼠肾上腺组织结构的变化 中剂量组SD大鼠肾上腺皮质球状带较对照组明显变薄,细胞数量明显减少,细胞界限不清;束状带胞核固缩,胞质溶解,核周围明显出现空隙,细胞界限模糊;网状带细胞变化不明显(见图1-C1)。髓质部胞核固缩、胞质溶解,细胞界限更加模糊(见图1-C2)。

2.4 TPT暴露后低剂量组大鼠肾上腺组织结构的变化 高剂量组SD大鼠肾上腺组织结构变化最明显。被膜变薄且不完整,有脱落现象;球状带细胞明显减少,与束状带界限模糊,胞核固缩、胞质溶解;束状带胞核严重固缩,胞质溶解、消失,呈现细胞空泡化现象;网状带无明显变化(见图1-D1)。髓质部细胞肿胀,胞核固缩,胞质溶解、消失,间质组织增厚,出血现象严重(见图1-D2)。

3 讨论

药物对内分泌系统的毒性作用,往往较难判断,在新药申报中也没有具体规定内分泌毒性判断需检测的指标,且国内外学者对内分泌毒性判断需进行哪些检测尚无统一认识。而在内分泌毒性判断中,肾上腺是其中一个重要的检测器官[7]。目前在肾上腺毒性判断中较常用的是脏器系数,但由于脏器系数并不能完全反映肾上腺组织结构的变化,且脏器系数本身在评价毒性作用方面也存在一定的争议。因此,在肾上腺毒性判断中的病理切片就显得尤为重要[8]。

肾上腺实质可分为皮质和髓质2部分,皮质的组织结构可以分为3层,自外向内分为球状带、束状带和网状带。球状带细胞分泌的盐皮质激素醛固酮,可控制肾远曲小管和集合管保Na+排K+作用,从而维持电解质的平衡;束状带细胞分泌的糖皮质激素,几乎对所有器官和组织的代谢都有影响,该类激素不仅能促使蛋白质和脂类代谢,还可以降低免疫应答及抗炎症等作用[9]。在该试验中,通过观察发现,TPT暴露后可引起SD大鼠肾上腺不同程度的变化,且呈剂量依赖效应,主要表现为:球状带变薄、细胞数目减少,与束状带界限不清。推测TPT可能抑制了球状带细胞的生长,抑制其细胞活性,进而影响其分泌糖皮质激素水平。糖皮质激素可加强分解代谢,增加产热,提高机体对有害刺激的耐受力,而且内源性和外源性糖皮质激素过多会导致胰岛素抵抗和发展为糖尿病[10];束状带和髓质部都出现胞核固缩、胞质溶解的现象。除此之外,束状带还见胞质消失,呈现细胞空泡化现象;髓质间质增厚,出血现象严重。可能是TPT对机体产生损伤作用,细胞为了维持内环境的稳定,从而使细胞凋亡程序被激活,就发生程序性细胞死亡。髓质分泌的肾上腺素能提高心肌的兴奋性,增加心搏血量,使机体处于应激状态。去甲肾上腺素可使血管收缩,血压升高。肾上腺髓质与交感神经节细胞同源,功能也相似,故切除髓质后动物仍能生存,仅丧失部分应付紧急状态的反应能力。该试验结果显示,肾上腺髓质随TPT剂量的增加其组织损伤越来越严重,推测TPT可能影响肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌。因此,该试验提示,一定剂量(≥10 μg/mL)的TPT长期暴露能损伤肾上腺内球状带、束状带和髓质的组织结构,对其内分泌功能的影响以及TPT对肾上腺的损伤机制有待进一步研究和探讨。

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Effects of Triphenyltin on Tissue Structure of Adrenal Gland of SD Rats

WEI Lan,ZHU Xue-min,ZHANG Zi-qiang
(College of Animal Science and Veterinary Medicine,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

[Objective]The aim of the present study was to assess the toxic effects of environmental level triphenyltin (TPT)on mammalian adrenal gland.[Methods]Forty adolescent SD rats were randomly assigned to one of four groups:Three TPT treatment groups

intragastric administration with 0.5,5,50 μg/(kg·BW)of TPT every 3 days for 54 days respectively and one control group received no TPT.The mice were anesthetized with 10%chloral hydrate and killed.The paraffin sections of the rats adrenal gland tissues were prepared and stained by HE staining method to observe the variation characteristics of their structure.[Results]The tissue structure of adrenal gland of SD rats in the control group was normal;the structure of cells in zona glomerulosa,zona fasciculate and zona reticularis in adrenal cortex was normal,and the nucleus of the cells were limpid;the cells in adrenal medulla were polygonal or circular,the arrangement of the cells was irregular,and there was blood sinus among tissue space.Compared with the control group,there were no significant changes in the structure of the adrenal cortex and medulla in the low dose group.The zona glomerulosa of adrenal in the middle dose group was thinner than that in the lower dose group;there was the nucleus condensation and plasmolysis in the zona fasciculate and adrenal medulla cells,and there was slight bleeding in interstitial tissues.The number of zona glomerulosa cells in high dose group was significantly reduced,and the limit between zona glomerulosa and zona fasciculate was unsharp;the nucleus condensation and plasmolysis in cells in zona fasciculate and adrenal medulla was aggravated,and there was vacuolization in the cells;the interstitial tissues were thicken and bleeding was aggravated.[Conclusion]The results obtained in this study demonstrate that certain doses of TPT can cause damage to the tissue structure of adrenal gland in SD rats in a dose-dependent way.The results also provide morphological data for assessing the effect of TPT on mammalian endocrine function.

environmental level;triphenyltin;SD Rats;adrenal gland

R114;X174

A文章顺序编号:1672-5190(2016)09-0009-03

2016-08-25

项目来源:河南科技大学创新能力培育基金(2012ZCX012)。

位兰(1980—),女,副教授,博士,主要研究方向为畜禽解剖学及组织胚胎学。

(责任编辑:钱英红)

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