金屬硫蛋白對(duì)急性鎘中毒后抗氧化酶的保護(hù)作用

1、    金屬硫蛋白對(duì)急性鎘中毒后抗氧化酶的保護(hù)作用        摘要目的：探討金屬硫蛋白(MT)對(duì)抗氧化酶的保護(hù)作 用機(jī)制。方法：向大鼠尾靜脈注射氯化鎘建立鎘中毒模型，分別于注射后 不同時(shí)間測(cè)定肝組織MT的含量和抗氧化酶(SOD,CAT,GSHpx)的活力變化。結(jié)果：鎘中毒后30 min3 h,SOD、GSHpx和CAT活力顯著降低(P0.05)，6 h酶活力逐步 恢復(fù)；MT的顯著增加出現(xiàn)在3 h,6 h達(dá)最高峰(131.95±15.15) g/g肝組織，隨著MT

2、的合 成增加，抗氧化酶的活力逐步恢復(fù)。結(jié)論：鎘中毒嚴(yán)重抑制抗氧化酶的活 力，MT對(duì)抗氧化酶的活力恢復(fù)可能有良好的促進(jìn)作用。主題詞金屬硫蛋白；抗氧化酶；鎘中毒；過(guò)氧化氫酶 Function of metallothionein protect antioxidasesagainst cadmium toxicationJIN Hui-Ying, LI Fa-Qing, LI Su-Qin, TAN Wei-Guo, CHEN Hua-Biao Institute of Military Medicine of Nanjing Command PLA, Nanjing (210002)Abstra

3、ct AIM and METHODS：To study the functing of metallothion ein (MT) protect antioxidases, we set up rat cadmium toxical model by intravenou s injecting cadmium chloride, then determined the content of MT and changes of a ctivities of antioxidases (SOD, GSHpx, CAT) in cadmium-exposed rat liver of diff

4、erent time course. RESULTS：Activities of SOD, GSHpx, CAT decrease d obviously (P0.05) in first 30 min3 h after cadmium injection and recov e red progressively in 6 h; MT appeared at 3 h , reaching its climax at 6 h (131.9 5± 15.15 g/g, liver). Activities of antioxidases recovered progressively

5、followin g the raise of MT syntheses. CONCLUSION：Cadmium toxication can in h ibite the activities of antioxidases, and MT may be contribute to the recovering of antioxidases.MeSHMetallothionein; Antioxidase; Cadmium toxication; Catalase重金屬鎘(cadmium, Cd)污染是一項(xiàng)主要的環(huán)境及職業(yè)公害。急性鎘中 毒可對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重?fù)p傷。有研究表明鎘可競(jìng)爭(zhēng)性替代細(xì)胞

6、內(nèi)依賴金屬的抗氧化酶中的金屬 ，抑制酶的活力。金屬硫蛋白(metallothionein, MT)是小分子富含巰基的可誘導(dǎo)蛋白，有7 個(gè) 金屬結(jié)合位點(diǎn)，所以在MT產(chǎn)生后與鎘的親和力顯著升高，且MT自身又有清除自由基的作用 。 因而，本題旨在研究急性鎘中毒后肝臟抗氧化化酶的變化及MT對(duì)抗氧酶活力恢復(fù)的促進(jìn)作用 ，為臨床防治鎘中毒以及抗氧化劑MT在各種與氧化損傷有關(guān)的疾病中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。材料與方法2+ 2.5 mg/kg體重的劑 量尾 靜脈注射氯化鎘，分別于注射后0.5 h、 1 h、3 h、 6 h、 24 h、 48 h處死。取肝組織 加0.25%蔗 糖溶液勻漿，4，15 000×

7、g離心30 min，取上清測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò) 氧化物酶(GSHpx)和過(guò)氧化氫酶(CAT)水平。取1 g肝組織用于MT含量的測(cè)定。2.各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定：SOD活力的測(cè)定：鄰苯三酚自氧化反應(yīng)終止法1。GSHpx活力的測(cè)定：催化GSH 氧化法2。CAT活力的測(cè)定：比色法3結(jié)果鎘中毒后大鼠肝臟MT及抗氧化酶水平的變化，見(jiàn)表1。表1鎘中毒大鼠肝臟MT及抗氧化酶水平的變化GroupControl0.5h1h3h6h24h48hSOD(U/mg pro)220.70±38.37164.17±26.05 *168.71±22.23*152.44±2

8、9.07?216.93±43.47213.17±23.99248.42±53.55CAT(U/mg pro)297.73±21.99127.42±20.73*1 92 .32±38.06*108.30±24.82*166.05±32.00*16 6.56±24.54*169.42±16.32*GSHpx(U/g pro)144.10±30.5038.31±11.92*42.18±19.87*43.54±11.97*90.63±27.86*108.

9、53±21.15 *104.50±10.14*MT(g/g liver)19.69±7.3717.56±2.3021.33±3.06* 44.99±5.68*131.95±15.15*138.10±7.28* 141.05±1.15*     *P0.05, *P0.01, vs control急性鎘中毒后3 h肝臟MT水平為(44.99±5.68) g/g肝組織，明顯高于對(duì)照組，6 h 達(dá)較高峰(131.95±15.15) g/g肝組織，244

10、8 h均維持在高峰水平?？寡趸窯SHpx、CAT的活力均顯著低于正常對(duì)照組(P0.05)，30 min30 h活力 很低，6 h時(shí)后有顯著恢復(fù)(P0.05)；SOD活力在3 h內(nèi)顯著低于對(duì)照組(P0.05 )，6 h時(shí)已恢復(fù)至正常的94%，48 h恢復(fù)正常。討論急性鎘中毒30 min即出現(xiàn)抗氧化酶活力的顯著下降，說(shuō)明鎘可直接抑制酶的活力，可能的機(jī) 理是鎘與酶分子中的金屬發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性替代作用，抑制了酶的活力，早在1980年Bauer 4即發(fā)現(xiàn)鎘可替代SOD中的Zn形成Cu/Cd SOD，從而影響SOD的活力；鎘同樣可抑制GSHpx 及CAT的活力，酶活力的降低，使自由基的清除受影響，自由基又加重

11、了酶活力的抑制；這 種抑制作用持續(xù)加重至3 h。鎘可誘導(dǎo)MT合成，其誘導(dǎo)發(fā)生在MT的轉(zhuǎn)錄水平，誘導(dǎo)后1 h即有 MT的mRNA升高，69 h為MT合成的高峰5。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鎘中毒30 min1 h未見(jiàn)MT含量的明顯變化，3 h后MT的含量逐步增加，至6 h達(dá)較高峰，為正常組的6.7倍， 以后維持在高峰水平。隨著MT合成的顯著增加，抗氧化酶的活力逐步恢復(fù)，特別是SOD的活 力在48 h時(shí)已恢復(fù)正常。推測(cè)MT合成可顯著增加與鎘的結(jié)合，減少了游離鎘對(duì)抗氧化酶的抑 制作用，促進(jìn)酶的活力恢復(fù)；同時(shí)MT富含巰基的特殊結(jié)構(gòu)使之具有清除自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化 的能力，其豐富的還原巰基是自由基結(jié)合的最好靶位點(diǎn)，因而間接地減少自由基對(duì)抗氧化酶 的抑制，所以MT對(duì)抗氧化酶的活力起到了保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)中CAT的活力在鎘中毒1 h時(shí)比30 min有顯著升高，考慮鎘中毒30 min時(shí)CAT和GSHpx 活力受抑，過(guò)氧化氫(H2O2)的清除