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三聚氰胺致大鼠肾损伤后停止染毒的实验研究 三聚氰胺是一个倾斜的白色晶体，在水中有一定的水含量。对大鼠的一半致死量（ld50）为3.16g/kg，属于低毒物质。目前研究认为,三聚氰胺经消化道进入体内,可在胃内部分水解生成三聚氰酸;两者随血液流经肾脏,在肾小管内形成三聚氰胺-三聚氰酸结合晶体并造成肾损伤,导致肾功能障碍。但经口给予三聚氰胺造成的大鼠肾损伤在停止染毒后是否继续,结晶体是否自行排出,肾组织病理性损伤是否可修复及肾功能的恢复情况等未见研究报道。本研究旨在探讨经口给予三聚氰胺导致大鼠肾损伤后停止染毒,不进行药物干预,观察大鼠肾损伤的自然修复及肾功能的恢复情况。 1 材料和方法 1.1 大鼠管理压力 三聚氰胺(化学纯,含量≥99%,国药集团化学试剂有限公司),大鼠繁殖饲料(北京科奥协力饲料公司)。 将实验动物随机分为2组,分别为三聚氰胺染毒组和对照组,每组40只。采用饲料掺入法进行染毒[饲料中三聚氰胺加入量为250 mg/kg,摄食量以10%体重计算,染毒剂量为25 mg/kg(三聚氰胺致大鼠肾小管生成结晶体最小剂量的2倍),连续染毒4周。染毒3~4周末,每天采集大鼠尿液,直接涂片镜检,查到圆形结晶体的大鼠纳入染毒组,每组20只。每天观察大鼠的一般状况,测量并记录体重。 1.3 方法 1.3.1 尿素氮、胱氨氮、胱两肾功检测 于第4周末,采集大鼠尾静脉血,分离血清后,采用全自动生化分析仪测定尿素氮、肌酐两项肾功指标,若两项指标显著增高且明显高于对照组,则两组各选择10只动物处死,迅速取出肾脏,称重后计算肾脏系数(肾脏系数=肾脏重量/体重×100%)。 1.3.2 尿素氮、胱氨酸检测大鼠肾功能检测 染毒组剩下的10只动物停止染毒三聚氰胺,与对照组喂饲相同饲料,不给于任何干预物。于停止染毒第2、6、12周末,采集大鼠尾静脉血,分离血清,进行尿素氮、肌酐指标检测,动态观察大鼠肾功能变化情况。若两项肾功能指标恢复且与对照组比较无显著差异时,处死动物,迅速取出肾脏,称重后计算肾脏系数。 1.4 语言学和病理检查 肉眼观察肾脏,并取约0.5 mm厚切片,于解剖镜下观察肾脏大体改变。以甲醛固定肾脏,常规制片,HE染色,进行组织病理学检查。 2 结果 2.1 染毒期和刑期体重的变化 染毒3~4周时,大鼠出现食欲下降,体重增长缓慢,少动,多尿等异常表现;停止染毒1~2周后,大鼠的异常表现开始改善,体重逐渐增加。 三聚氰胺染毒大鼠在染毒期及恢复期体重的变化见表1。 与对照组比较,染毒4周末染毒组大鼠体重显著下降,差异有统计学意义(P<0.01);恢复12周后染毒组大鼠体重无显著变化。见表1。 2.2 染毒4月份染毒大鼠脏器功能指标比较,见表1 三聚氰胺染毒大鼠在染毒期及恢复期肾脏重量及其脏器系数的变化见表2。 与对照组比较,染毒4周末染毒组大鼠肾脏重量及其脏器系数显著升高,差异有统计学意义(P<0.01);恢复12周后染毒组大鼠肾脏重量及其脏器系数无显著变化。见表2。 2.3 大鼠血液生化指标的检测 2.3.1 两组素氮、胱肌肉注射给予大鼠的素氮和心肌水平比较 三聚氰胺染毒4周后,染毒组大鼠血清尿素氮、肌酐水平显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01)。 三聚氰胺染毒大鼠血清生化指标的变化见表3。 2.3.2 染毒大鼠尿素氮、尿胱路径检测 见表4。与对照组比较,染毒4周及恢复2、6周时染毒组大鼠血清尿素氮、肌酐水平显著升高,差异均有统计学意义(P<0.01);而恢复12周时染毒组大鼠血清尿素氮、肌酐水平无显著改变。 且随着恢复时间的延长,染毒组大鼠血清尿素氮、肌酐水平均呈下降趋势。 2.4 肾组织病理学观察 染毒4周末,对照组大鼠肾脏肉眼观察外观表面光滑呈暗红色(封三图1A);染毒组大鼠肾脏体积增大,外观呈特征性土黄色沙石样(封三图1B)。染毒后恢复12周,对照组大鼠肾脏无明显改变(封三图2A);染毒组大鼠肾脏呈暗红色,表面凸凹不平(封三图2B)。 解剖镜下观察,对照组大鼠肾组织毛细血管丰富呈淡红色,可见散在分布的淡红色肾小球影像(封三图3A);三聚氰胺染毒4周后大鼠的肾组织呈土黄色,少见毛细血管网,并可见弥漫分布的点片状结晶体阴影(封三图3B);恢复12周后大鼠肾组织内结晶体阴影明显减少,可见毛细血管网(封三图3C)。 2.5 显微镜液位测试结果 2.6 肾根中大量结晶体 对照组肾小管上皮完整,管腔内未见晶体及炎细胞(封三图5A)。三聚氰胺染毒4周末可见有的区域肾小管扩张,其内有脱落的小管上皮细胞碎片及不规则的结晶体;有的区域肾小管萎缩、消失,取而代之的是大量肾脏间质细胞,残余的小管上皮细胞及较少的炎细胞及其晶体碎片(封三图5B)。三聚氰胺染毒4周末肾盂内可见大量结晶体(封三图5C)。恢复12周后肾组织可见由间质细胞分化生成的肾小管