新型螯合剂对镉致小鼠睾丸毒性的解毒作用(一)
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【关键词】 镉；螯合剂；睾丸毒性；解毒作用
摘要： 目的 探讨新型螯合剂N-对羟甲苯甲基-D-葡萄糖二硫代氨基甲酸钠(HBGD)和N-苯甲基-D-葡糖二硫代氨基甲酸钠(BGD)对镉致小鼠睾丸毒性的解毒作用。方法 研究镉染毒组小鼠和HBGD、BGD、二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、二巯基丙醇(BAL)、乙二胺四乙酸(EDTA)等5种螯合剂治疗组小鼠睾丸中镉及钙、铁、锌等必需金属浓度、小鼠睾丸脂质过氧化物(LPO)值、小鼠血清乳酸脱氢酶(LDH)活性及雄性小鼠生殖能力的变化。结果 镉染毒(25mg/kg，腹腔注射)后，小鼠睾丸中镉浓度显著升高，睾丸钙、铁、锌等金属浓度、睾丸LPO值及小鼠血清LDH活性显著高于对照组。分别于染镉30min和24h后腹腔注射各螯合剂(400μmol/kg)。治疗24h后，HBGD和BGD显著抑制了上述各指标的升高(P005)，并对镉引起的雄性小鼠生育能力的下降有明显改善作用。结论 HBGD和BGD对镉致小鼠睾丸毒性有较好的解毒作用，且自身毒性小，有望成为镉的解毒剂。
关键词： 镉；螯合剂；睾丸毒性；解毒作用
Effects of new chelating agents on testicular toxicity in mice induced by acute exposure to cadmium
Abstract： Objective To study the effects of new chelating agents N-p-hydroxy-methyl-benzyl-D-glucamine dithiocarbamate(HBGD)and N-benzyl-D-glucamine dithiocarbamate(BGD) on testicular toxicity in mice induced by acute exposure to cadmium.Methods HBGD，BGD，diethyldithiocarbamate(DDTC)，2，3-dimercaptopropanol(BAL)，and ethylene diamietraacetic acid(EDTA) were studied for their effects on the concentrations of cadmium(Cd)，calcium(Ca)，iron(Fe)，and zinc(Zn) in testes，lipid peroxidation(LPO) value of testes，activity of lacatate dehydrogenase(LDH) in serum and reproductive ability of male mice induced by acute exposure to Cd.Results Mice were injected intraperitoneally with CdCl2(2.5mgCd/kg) and after 30min or 24h，they were injected intraperitoneally with chelating agents(400μmol/kg).Cd injection increased in the concentrations of Ca，Cd，Fe，Zn，and LPO value in testes as well as the activity of LDH in serum of mice.HBGD and BGD effectively prevented the increase in above indices，and clearly improved the reproductive ability weakened by exposure to Cd.Conclusion HBGD and BGD are not only more effective detoxificationon testicular toxicity in mice induced by acute exposure to Cd，but also less toxic，so they are pretect antidote for Cd.
Key words： cadmium;chelating agents;testicular toxicity；detoxification
镉是一种对生物体多种脏器都有毒性的有毒重金属〔1-3〕，被机体吸收后，自然排泄非常缓慢，因此，用解毒剂驱排体内蓄积的镉是防治镉中毒的根本措施之一。但目前临床上使用的镉解毒剂由于毒副作用较大，使用效果不理想。本研究通过比较新合成的2种螯合剂N-对羟甲苯甲基-D-葡萄糖二硫代氨基甲酸钠(HBGD)与N-苯甲基-D-葡萄糖二硫代氨基甲酸钠(BGD)及现有螯合剂二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)、二巯基丙醇(BAL)及乙二胺四乙酸(EDTA)对镉致小鼠睾丸毒性的解毒作用，为开发解镉中毒的高效低毒的新型解毒剂提供依据。
1 材料与方法
11 仪器与试剂 Z-8000型原子吸收分光光度计(日本日立公司)；UV-210型分光光度计(日本岛津公司)；Optima TL型冷冻离心机(美国Beckman公司)；Olympas-Au-600型全自动生化分析仪(日本Olympus公司)。氯化镉(CdCl2，AR，北京红星化工厂)；HBGD与BGD按文献〔4〕自制；DDTC(上海试剂三厂)；BAL(浙江湖州食品化工厂联合公司菱湖食品化工厂)；EDTA(长沙市有机试剂厂)。其他试剂均为分析纯，所用试剂均用重蒸水配制。
12 试剂预处理 CdCl2临用前以生理盐水配成025g/L溶液，各螯合剂均用生理盐水溶解，调至pH=70并于临用前分别用生理盐水配成40mmol/L溶液。
13 动物处理 体重25～30g健康昆明种雄性小鼠(江苏大学实验动物中心)，随机分为7大组(每组12只，共84只)：生理盐水对照组、镉染毒组(Cd组)、HBGD治疗组(Cd+HBGD组)、BGD治疗组(Cd+GD组)、DDTC治疗组(Cd+DDTC组)、BAL治疗组(Cd+BAL组)、EDTA治疗组(Cd+EDTA组)。对照组小鼠腹腔注射生理盐水(10ml/kg)，镉染毒组及各治疗组小鼠腹腔注射CdCl2溶液(Cd 25mg/kg)，各大组再各分为2个组(每组6只)，其中一组于染镉30min后分别给各治疗组腹腔注射相应螯合剂(400μmol/kg)，对照组及镉染毒组分别腹腔注射生理盐水，另一组则于染镉24h后注射螯合剂。各组均于螯合剂治疗24h后摘眼球采血，再迅速处死小鼠，摘出睾丸，称重。血清用于有关生化指标测定，睾丸用于脂质过氧化物(LPO)值及Cd含量测定。
14 生殖试验 方法见文献〔4〕。将对照组(一次腹腔注射生理盐水)雄性小鼠、染镉组(Cd 125mg/kg，腹腔注射)雄性小鼠及螯合剂治疗组(先注射Cd 125mg/kg，30min后腹腔注射400μmol/kg相应螯合剂)雄性小鼠各6只(均为10周龄)，饲养7d(以染毒组计算)后，与同等条件下饲养的健康成年雌性小鼠(12周龄)按1∶2合笼，1周后取出雄鼠处死，雌鼠于合笼后第18d处死，剖腹取出子宫，观察并计算妊娠率。
15 指标测定 睾丸经HNO3-HClO4湿法消化后用原子吸收分光光度法测定其中镉含量；脂质过氧化物(LPO)值测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法〔5〕，以1，1，3，3-四乙氧基丙烷(TEP)为标准，单位以组织匀浆液每g蛋白中与TBA反应产物(TBARS)的μmol数表示。蛋白质测定采用Lowry法〔6〕，以小牛血清白蛋白为标准；乳酸脱氢酶(LDH)活性测定采用Olympas-Au-600全自动生化分析仪。
16 统计分析 采用SPSS90统计软件进行t检验。
2 结果
21 各螯合剂对染镉小鼠睾丸中镉和必需金属浓度的影响(表1) 由表1可见，染镉(25mg/kg，腹腔注射)后，小鼠睾丸中镉浓度显著升高，睾丸中钙、铁、锌等必需金属浓度也显著高于对照组；染镉30min后分别腹腔注射各螯合剂(400μmol/kg)，24h内除EDTA外均能明显降低睾丸中镉浓度及抑制钙、铁、锌等金属浓度的增加，其中以HBGD和BGD的效果最好；染镉24h再分别注射各螯合剂，除BAL外，小鼠睾丸中各金属浓度变化与30min治疗基本相似，仍以HBGD和BGD治疗效果最好。而镉染毒组小鼠睾丸中镉有升高趋势，表明镉在睾丸中半衰期较长，自然排泄缓慢。BAL与EDTA虽有降低睾丸中镉和抑制钙、铁、锌浓度升高的趋势，但与染镉组比较，差异无统计学意义。
表1 镉染毒后各螯合剂对小鼠睾丸中镉和必需金属浓度(μg/g湿组织)的影响（略）
注：ND未检出；与对照组比较，a P005；与染镉组比较，b P005;n=6
22 各螯合剂对染镉小鼠LPO值的影响(表2) 由表2可见，染镉后，小鼠睾丸LPO值明显升高；镉染毒30min分别注射各螯合剂，24h后HBGD、BGD、DDTC及BAL对镉引起的LPO值升高均有明显抑制作用，其中HBGD和BGD效果最好。而EDTA虽有降低睾丸LPO值的趋势，但与染毒组比较，差异无统计学意义。镉染毒24h分别注射各螯合剂，HBGD、BGD及DDTC明显抑制了睾丸LPO值的升高。