模拟空气潜水对大鼠脾组织氧自由基生成的影响

模拟空气潜水对大鼠脾组织氧自由基生成的影响 模拟空气潜水对大鼠脾组织氧自由基生成 的影响 194ChinJApplPhysiol2006;22(2) meraseinthepenumbrawerealsoinhibitedbyirbesartantherapyonday3aftertransientcerebr alischemia.Conclusion:Angiotensin AT1receptorantagonistexhibitsneuroprotectionagainsttransientcerebralischemiainthebr ain.Theneuroprotectiveeffectsinis— chemictissuemaybeassociatedwithitsinhibitionofapoptoticcelldeathinthepenumbra. KEYS:brainischemia;irbesartan;apoptosis;rat 模拟空气潜水对大鼠脾组织氧自由基生成的影响 徐伟刚,陶恒沂,陈士明,刘昀,孙学军 (1.第二军医大学海军医学系潜水医学教研室,上海200433;2.复旦大学分析测试中 心,上海200433) 摘要目的:观察模拟空气潜水对大鼠脾组织氧自由基(OFR)生成的影响.方法:腹腔 注射自旋捕捉剂.高气压处理后检测大鼠 脾组织生成的OFR.结果:模拟空气潜水后大鼠脾组织OFR生成增多,并检测到 了?OH信号.结论:空气模拟潜水时呼吸气中 高分压氧可促进脾组织OFR生成,主要类型可能为羟自由基. 关键词:空气潜水;氧自由基;脾脏;大鼠 KEYW0RDS:airdiving;oxygenfreeradical;spleen;rat 中圈分类号:R84512文献标识码:A文章编号:1000.6834(2006)02.0194—02 60m模拟空气潜水后大鼠免疫指标及氧化应激指标发 生改变,主要与呼吸气中的高分压氧有关Ll_2J.目前认为,如 高分压氧暴露超过一定压力一时程,会引起体内氧自由基 (0FR)生成过多,进而造成毒性作用L3j.抗氧化剂及自由基 清除剂N一乙酰半胱胺酸(NAC)可对抗上述免疫抑制L4j,间 接说明了免疫抑制与OFR生成增多有关.为了验证空气模 拟潜水引起的免疫抑制是否确实与ORF生成增多有关,本 实验进一步观察了大鼠在高压空气下,脾脏组织OFR的生 成状况,并分析了与免疫抑制的关系. 1材料与方法 1.1实验动物 SD大鼠,雄性,鼠龄65,75d,体重(250?20)g,购自上 海西普尔一必凯实验动物研究所. 1.2分组及处理 1.2.1检测OFR量动物在高气压处理前,于腹腔注入 250mg/kga一特丁四氮酮(PBN)生理盐水溶液.分5组(n: 6):(1)常压空气组;(2)700kPa压缩空气组;(3)147kPa氧 气组;(4)700kPa氮气(含3%氧气)组(常氧高氮);(5)700 kPa压缩空气+NAC组:以添加0.2%NAC的食物喂养大 鼠3d后作高气压暴露.所有动物于相应压力气体下暴露 (暴露方法见参考文献Ll)30rain后,断头取脾,称重,匀浆. 1.2.2检测OFR类型动物在高气压处理前,腹腔注射 250mg/kg的PBN/--甲基亚砜(DMS0)溶液.分3组:(1) 常压空气对照组;(2)300kPa氧气组;(3)300kPa氧气+ NAC组(同上处理).所有动物于相应压力气体下暴露3O rain后,断头取脾,称重,匀浆.匀浆液为含1/3甲醇的氯仿. 然后于4"C离心3000r/pro×10rain,弃上清,取下层有机相. 以滤纸过滤,在氮气中蒸发至0.5ml. 1.3电子自旋共振IESRl检测 取上述组织匀浆或提取液,ESR仪检测(ER200D-SRC. BrukerCompany,Germany).检测参数:微波频率9.82 GHz,微波功率20mw,调制频率100kHz,调制幅度1.25G. 中心磁场3472G,扫场宽度50G,时间常数200ms,扫场时 间100S,22?. 1.4数据处理 所得数据以均数?差(j?5)表示,采用F检验. 2结果 2.1模拟潜水后脾脏OFR?的变化 此法检测到的ESR信号为一个双峰谱线图,在所有动 物中均能检测到.其特征指标g因子2.0052,超精细偶合常 数1.78G,为VitC自由基(Vc?一)的特征.以第一个峰从基 线到基线的面积作为自由基信号强度,空气对照组为(22.8 ?5.24)mm.700kPa压缩空气[(41.1?5.17)mm]及147 kPa纯氧[(37.9?5.91)mm]处理后,大鼠脾组织自由基信 号强度显着增高(P<0.01);呼吸常氧高氮[(26.4?5.00) mm]时信号强度未有明显变化.饲料中添加0.2%NAC (29.8?5.91mm)后,强度显着降低(P<0.01),虽仍高于空 气组,但无统计意义(图1). AI^. 州 —— 忡 l】0G邮sI Fig.1ESRsignalsinratsplenictissue30rainafterPBN (250mg/kginsaline,ip)andhyperbarictreatment A:Air;B:700kPaair;C:679kPaN2+21kPa02:D: 147kPaO2;E:NAC+700kPaair(下转第224页) 224 nmol/L:(643.88?34.65)nmol/L,(920.16?43.25)nmol/L,respectively.Andtheelevatedresponsewasblockedbylanthanum (1mmol/L),butwasinsensitivetoL—typevoltagecalciumchannelsblockerverapamilandmembranedepolarization.Conclusion : SOCactivatedbystoredep1etionarepresentinratcolonicsmoothmusc1ece11s.Andwefurt herprovetheexistenceofsuchCa channelsinexcitableceils. KEYWORDS:store— operatedCachannel;colonicsmoothmuscleceils;rat;thapsigargin;caffeine (上接第194页) 2.2模拟潜水后脾脏OFR的类型 此法检测到的自由基信号特征为:g因子2.006,线宽 AHpp=0.68G,超精细偶合常数I5.0G,波谱学分析为羟自 由基的信号特征(图2).300kPa氧气暴露后信号特征明 显,呼吸空气或食物中添加NAC则不明显. 3讨论 3.1空气模拟潜水时呼吸气中高分压氧引起脾组织内自由 基生成增多 ESR自旋捕捉法是检测和鉴别生物体系产生自由基的 最好方法5J.本实验首先采用PBN作捕捉剂,结果只能检 测出Vc?.Vc?一的检出不能说明原始自由基的结构信息, 但信号相对强度与原始自由基通量有关.反应了OFR水平. 结果显示700kPa空气与147kPa纯氧暴露后,Vc?一信号强 度显着增高,抗氧化剂NAC可对抗上述效应.各组间自由 基信号强度的增高程度与前述免疫抑制或抗氧化能力降低 的状况l0相平行,支持前述推论,即空气潜水免疫抑制与 呼吸气中高分压氧引起的OFR生成增多有关. 一..,—一.,. 邑,,,.^.^.—,.,,,一,—-.一, ,^^,.一,,.,— lOGaass II Fig.2ESRspectrumforPBN—radicaladductsinratspleen 30minafterPBN(250mg/kginDMSO,ip)andhyper— baricoxygentreatment A:300kPaO,;B:NAC+300kPa02;C:Air 3.2高分压氧下脾组织生成的OFR主要为?OH 为进一步探明高分压氧下脾组织生成OFR的类型,本 实验尝试了以PBN+DMSO联合捕捉法检测,并采用了较 高分压的氧处理.检测结果经波谱学分析为?OH加合物谱 线,食物中NAC可使信号强度减弱.在体内,?OH半衰期 短,极不稳定,DMSO可与其结合形成CH3,后者再与PBN 结合,形成相对稳定的,能被ESR检测的氮氧化合物.但 是,OFR的类型易受检测方法等因素影响,未检测出的其他 类型并不表示不存在. 综上所述,空气模拟潜水时呼吸气中的高分压氧可引起 大鼠脾组织OFR生成增多,主要类型可能为?oH. 4参考文献 [1]徐伟刚,王云霞,郭明珠,等.60m模拟空气反复潜水对大 鼠免疫功能的影响[J]第二军医大学,2003,24(7): 749—752 [2]徐伟刚,陶恒沂.吴海生,等.模拟60m空气潜水引起大鼠 的氧化应激状态[J].中国职业医学.2005,32(2):2-4. [3]FridovichI.Oxygentoxicity:aradicalexplanation[J].JEa.p Biol,1998,201(Pt8):1203—1209. [4]徐伟刚,郭明珠,王云霞,等.N一乙酰半胱氨酸预防大鼠模 拟空气反复潜水后的免疫抑制[J].第二军医大学, 2003,24(7):753—755. [5]ValgimigliL,PedulliGF,PaoliniM.Measurementofoxidative stressbyEPRradical—probetechnique[J].F,wRadicBiol Med,2001,31(6):708—716. *基金项目:国家自然科学基金资助项目(30400159) 收稿日期:2004.08.05;修回日期:2005—12—14 作者简介:徐伟刚(1971.),男,江苏人,副教授,博士,主要从 事高气压医学教研工作.