铝螯合剂对染铝大鼠肝酶谱及必需元素影响
【摘要】 目的 探讨铝螯合剂1，2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)对铝染毒大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)及肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁等元素的影响。方法 AlCl3染毒Wistar大鼠3周后分别给予不同剂量的DHPO 1周，测定血清ALT、AST、ALP活力及肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁等元素含量。结果 各组大鼠的ALT活力比较差异均无统计学意义(P>0?05)；低、中、高剂量组的AST活力显著低于模型组(P<0?01)；低剂量组ALP活力与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01)；Al含量测定结果显示：低、中、高剂量组均显著低于模型组(P<0.01)，且含量呈下降趋势，中、高剂量组的大鼠肝脏中锌、铜、铁、钙、镁的含量与阴性对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 DHPO在促进排铝的同时，对肝脏中锌、铜、铁、钙、镁含量无影响，且在一定剂量范围内对AST、ALP活力具有恢复作用。
【关键词】 1，2-二四基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)
铝是界含量最丰富的金属元素。20世纪70年代以来，人们逐渐发现铝具有神经毒性，其与阿尔茨海默氏病、关岛帕金森氏痴呆综合征、透析性脑病等神经失调性疾病有关，并对造血系统及骨组织有毒性作用〔l,2〕。1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮(DHPO)是人工合成的中性小分子物质，目前已用于地中海贫血患者因长期输血造成的铁中毒〔3〕。本实验以Wistar大鼠为研究对象，通过测定其肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁的含量及血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)的活力，探讨DHPO的排铝效果、必需元素对肝脏中是否具有促排作用及对肝脏功能的影响。
1 材料与方法
1?1 材料 722型紫外可见分光光度计(上海精密仪器厂)；THERMO ELEMENTAL GF95Z-M6原子吸收分光光度仪(美国热电公司)；离心机(北京医用离心机厂)；万分之一天平(ER-182,A&D)(日本Tykyo公司)；仪表恒温水箱(上海跃进医疗器械厂)。三氯化铝结晶(AR)、氯化钠(AR)(广东汕头市西陇化工厂)；DHPO由本课题组合成；ALT、AST、ALP试剂盒(南京建成生物工程研究所)；铝、锌、铜、铁、钙、镁标准液(国家标准物质研究中心)；高氯酸(GR)(上海桃浦化工厂)；硝酸(GR)(上海振兴化工二厂)。
1?2 实验动物 健康雄性Wistar大鼠(山东大学实验动物中心)，分笼饲养，自由进食及饮水。
1?3 方法
1?3?1 ALT、AST、ALP活力测定 取Wistar大鼠30只，体重160～220g，雄性。按体重随机分为6组，每组5只，均以灌胃方式给药。阴性对照组：生理盐水1ml/d，给予4周。模型对照组：前3周给予AlCl3 281.398mg/(kg·d),第4周给予生理盐水1ml/d。预防组：给予AlCl3 281?398mg/(kg·d)，4h后给予DHPO 27?44mg/(kg·d)，给药4周。低、中、高剂量组：给予AlCl3 281?398mg/(kg·d)3周后，第4周分别给予DHPO 13?82，27?44，54?88mg/(kg?d)。各组大鼠前3周均给药5d，间隔2d后再继续给药。最后一次给药后禁食禁水24h，断头取血，将血液收集到试管中，3500r/min离心10min，吸取上层血清于E-P管中。ALT、AST、ALP的测定按照试剂盒步骤操作。
1?3?2 元素分析 取肝脏0?4g左右于石英消化管内，加0?2ml高氯酸、4ml硝酸消化后测定。Zn、Cu、Fe、Ca、Mg采用火焰原子吸收分光光度法，锌的测定线为213?9nm，铜的测定线为324?8nm，铁的测定线为248?3nm，钙的测定线为422?7nm，镁的测定线为285?2nm，火焰类型均为空气-乙炔焰。Al采用石墨炉原子吸收分光光度法，测定线为309?3nm。
1?3?3 大鼠体重变化 从实验前一天开始记录体重变化，直至实验结束，观察药物对体重的影响。
1?4 统计分析 采用SAS6?0统计软件进行多样本均数比较的Dunnet-t检验。
表1 ALT、AST、ALP活力的测定结果（略）
注：与阴性对照组比较，aP<0?01，bP<0.05;与模型组比较，cP<0?01
2 结果
2?1 血清中ALT、AST、ALP活力测定结果(表1) 结果表明，各组大鼠的ALT活力差异均无统计学意义；低、中、高剂量组的AST活力显著低于模型组(P<0?01)，但与阴性对照组比较，差异无统计学意义；模型组的AST活力显著高于阴性对照组(P<0?01)；模型组、预防组及中、高剂量组大鼠血清ALP活力均显著高于阴性对照组(P<0?01，P<0?05)，低剂量组显著低于模型组(P<0?01)。
2?2 肝脏中铝、锌、铜、铁、钙、镁的含量(表2) 结果显示，模型组Al含量明显高于阴性对照组(P<0?01)，低、中、高剂量组均明显低于模型组(P<0?01)，且含量呈下降趋势，高剂量组与阴性对照组比较差异无统计学意义；中、高剂量组大鼠肝脏中锌、铜、铁、钙、镁的含量与阴性对照组比较差异无统计学意义(P>0?05)。
2?3 大鼠体重变化 DHPO对大鼠体重影响，结果表明，各组大鼠的体重均呈上升趋势，且各组体重比较差异均无统计学意义。
表2 铝对肝脏中元素含量的影响（略）
注：与阴性对照组比较，a P<0?01，b P<0?05；与模型组比较，c P<0?01，d P<0?05
3 讨论
目前，临床上普遍采用去铁胺(DFO)铁和铝过量，但其有毒副作用大、口服无效、不易合成且价格昂贵等缺点，DHPO作为新型铁离子螯合剂具有分子量小、口服易吸收且毒副作用小等优点〔4〕。根据Fe3+与A13+所带电荷相同、离子半径相近，本实验将DHPO作为新型铝螯合剂进行动物实验，研究其对荷铝大鼠肝脏中铝的促排作用，对锌、铜、铁、钙、镁含量及血清中ALT、AST、ALP活力的影响。结果显示，DHPO能显著排出大鼠肝脏中的铝。其机制可能是，铝与铁竞争运铁蛋白铁的结合部位，DHPO发挥转铁蛋白的作用，与血液中的铝结合，促进肝脏中铝动员，降低铝含量。临床上常用肝酶谱ALT、AST、ALP的活力衡量肝实质损伤程度〔5〕。本实验表明，铝可使AST活性增加，不同剂量的DHPO均可降低其活性；随着铝摄入量的增加，ALP活力显著提高，低剂量的DHPO对其活力改变具有恢复作用，中、高剂量组的活力提高说明较高剂量的DHPO也会引起ALP活力的改变。有报道显示〔6〕，A13+与ATP结合形成的A1-ATP络合物与酶结合，可改变酶的活性，DHPO能促进Al与ATP的解离，恢复酶活力。中、高剂量组的锌、铜、铁、钙、镁含量与阴性对照组比较无显著变化，说明DHPO对锌、铜、铁、钙、镁等元素在体内的动员及排出无影响，能使体内元素保持平衡。
【】
〔1〕 Lyne Le'vesque，Craig A Mizzen，Donald R Mclachlan，et al.Ligand specific effects on aluminum incorporation and toxicity in neurons and astrocytes［J］.Brain Research，2000，887：191-202.
〔2〕 Giulio Lupidi，Mauro Angeletti，Anna Maria Eleuteri，et al.Aluminum modulation of proteolytic activities［J］.Coordination Chemistry Reviews,2002，228：263-269.
〔3〕 Gary M Brittenham.Iron chelators and iron toxicity［J］.Alcohol，2003,30：151-158.
〔4〕 Robert A Yokel.Aluminum chelation principles and recent advances［J］.Coordination Chemistry Reviews，2002，228：97-113.
〔5〕 周新，涂植光.临床生物化学和生物化学检验〔M〕.北京:人民卫生出版社，2003：166.
〔6〕 Sahar S Abd EI-Rahman.Neuropathology of aluminum toxicity in rats(glutamate and GABA impairment)［J］.Pharmacological Research，2003，47：189-194.
