環(huán)境化學(xué)元素與出生缺陷關(guān)聯(lián)的生態(tài)學(xué)研究及其致病機制探討.pdf

1、目的：
　　1.利用重慶市0～5歲兒童出生缺陷發(fā)生率與表層土壤化學(xué)元素含量的空間分布專題地圖，探討出生缺陷發(fā)生率與土壤化學(xué)元素含量的相關(guān)性，為篩選出生缺陷致病因子及其防制提供科學(xué)依據(jù)。
　　2.探討六價鉻的胚胎毒性作用及其氧化應(yīng)激和凋亡發(fā)生機制在大鼠胎盤組織損傷中的作用。
　　方法：
　　1.（1）出生缺陷患病率資料：出生缺陷患病率資料來自出生缺陷基線調(diào)查。采取多階段按比例分層整群混合抽樣方法確定96個調(diào)查點，對

2、抽取調(diào)查點全部0～5歲常?。ň幼r間≥3個月）兒童進行出生缺陷患病情況調(diào)查，對出生后死亡、死胎、死產(chǎn)、病理性引產(chǎn)者采取回顧性調(diào)查方式收集資料。
　?。?）土壤化學(xué)元素含量資料：參照中國地質(zhì)調(diào)查局多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范，采用國家地質(zhì)分析中心的電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）檢測土壤樣品中銅（Cu）、鋅（Zn）、碘（I）、硒（Se）、鉛（Pb）、砷（As）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、氟（F）、汞（Hg）、鎳（Ni）11種化學(xué)元素含量

3、水平。
　?。?）樣本分析點的確定：土壤化學(xué)元素含量數(shù)據(jù)是本課題組與重慶市地勘局合作測得。以鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）為單位，選取以人群為基礎(chǔ)的出生缺陷基線調(diào)查點和地質(zhì)勘探局測定點中抽中的鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）作為樣本點，共計33個。
　?。?）專題地圖繪制：利用 MapInfo7.0軟件繪制出生缺陷患病率專題地圖和土壤元素含量專題地圖。根據(jù)出生缺陷患病率專題地圖中極端值與土壤元素含量專題地圖中極端值的對應(yīng)關(guān)系，尋找有關(guān)聯(lián)的影響因素。
　　2

4、.建模：雌雄 SD大鼠按2:1合籠飼養(yǎng)，次日檢查陰栓或用棉簽陰道涂片檢查精子，查見陰栓或精子之日記為孕第0天( GD0)。將交配成功的大鼠按體重隨機分為4組( A，B，C，D)。灌胃劑量：65mg/kg。灌胃量按1mL/100g算，每天灌胃一次。A組(對照組)：孕（1～20 d）灌胃三蒸水，B組（孕早期）：孕（1～10 d）灌胃重鉻酸鉀液，C組（孕器官形成期）：孕（7～16 d）灌胃重鉻酸鉀液；D組（孕中后期）：孕(11～20d)灌胃重

5、鉻酸鉀液，實驗各組其余孕期灌胃三蒸水。GD20用10％水合氯醛麻醉，股動脈取血，剖腹取出胎鼠、胎盤，觀察其外觀，測定各組胎鼠體重、身長、尾長和大鼠胎盤重，將各組胎鼠標(biāo)本各取一半分別用 Bouins液固定和茜素紅 S染色，作內(nèi)臟和骨骼畸形檢查用。胎盤和全血標(biāo)本保存于－80℃冰箱備用。用石墨爐原子吸收法測定母鼠全血和胎盤組織中鉻含量。722型分光光度計用于測定各組孕鼠胎盤組織超氧化物歧化酶（ SOD）活力、丙二醛（ MDA）含量、谷胱甘肽（

6、 GSH）的含量。Western-blotting法用于檢測大鼠胎盤組織中凋亡蛋白 Bax水平。
　　3.統(tǒng)計學(xué)分析：用 EpiDate3.02軟件建立數(shù)據(jù)庫。采用統(tǒng)計軟件SAS8.0進行分析，分析方法包括主成分、相關(guān)性、單因素方差分析和Kruskal-Wallis H檢驗等，兩兩比較采用 Dunnett-t檢驗。P<0.05視為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　1.出生缺陷發(fā)生率空間分布專題地圖與土壤化學(xué)元素銅（

7、Cu）、鉻（Cr）、碘（I）、鋅（Zn）含量異常的分布圖呈一定程度的負相關(guān)，與鉛（ Pb）含量水平呈一定程度正相關(guān)；主成分回歸方程提示： Cu（0.002）、 As（－0.07）、 Cd（0.05）、 Cr（－0.001）、 Zn（0.001）、 I（－0.03）、 Pb（0.08）、 F（－0.002）元素含量的異?？赡苁怯绊懗錾毕莼疾÷实闹匾蛩?。
　　2.（1）母體毒性：各實驗組孕鼠在灌胃重鉻酸鉀液后第一個和第二個3d，其

8、體重平均增重均減少。其中，孕10～12 d各組孕鼠凈增體重差異明顯（ F=6.34，P<0.01），C組最少，D組次之；兩兩比較：A組增重較 C組多（ P<0.05），A組增重較D組多（ P<0.05）， B組增重較C組多（ P<0.05）。孕13～15d各組孕鼠凈增體重差異明顯（ F=5.84，P<0.01），C組最少，D組次之；兩兩比較：C組增重比其他組均少（P<0.05），D組增重較B組少（ P<0.05）。實驗各組母鼠1～20d

9、體重凈增重均少于對照組（ F=3.85，P<0.05）。
　?。?）胚胎毒性：不同組別胎仔體重差異顯著（P<0.001），C組胎仔體重最輕；兩兩比較，A組胎仔發(fā)育較B組、C組好（ P<0.05），D組胎仔發(fā)育較B組、C組好（ P<0.05）。不同組別胎仔身長差異顯著（F=4.95，P<0.01），C組胎仔身長最短；兩兩比較，A組胎仔發(fā)育較B組、C組好（ P<0.05），D組胎仔發(fā)育較C組好（ P<0.05）。不同組別胎仔尾長差異顯

10、著（ F=7.58，P<0.001），C組胎仔尾長最短；兩兩比較，A組尾長長于實驗其他各組（ P<0.05）。孕末期各組孕鼠胎盤重量差異顯著（ P<0.001），其中D組胎盤重量最輕；兩兩比較，A組比實驗各組孕鼠胎盤重量均重（ P<0.05）， C組胎盤重量比B組、D組重（ P<0.05）。
　　（3）孕鼠全血和胎盤中鉻含量：孕末期孕鼠全血鉻水平差異顯著（ F=5.24，P<0.05），兩兩比較，各實驗組孕鼠血鉻含量均高于對照組（

11、P<0.05）；胎盤鉻水平明顯高于對照組（ F=6.84，P<0.01），各實驗組孕鼠胎盤鉻含量均高于對照組（ P<0.05）。
　?。?）六價鉻染毒導(dǎo)致胎盤組織氧化損傷：孕末期孕鼠胎盤組織SOD活性差異顯著（ F=6.96，P<0.01），兩兩比較，各實驗組孕鼠胎盤組織 SOD活性均低于對照組（ P<0.05）；孕末期孕鼠胎盤組織 MDA含量差異顯著（ F=4.46，P<0.05），兩兩比較，各實驗組孕鼠胎盤組織MDA含量高于對

12、照組（ P<0.05）；孕末期孕鼠胎盤組織 GSH含量差異顯著（ F=9.77，P<0.01），兩兩比較，各實驗組孕鼠胎盤組織GSH含量低于對照組（ P<0.05）。
　?。?）六價鉻染毒影響胎盤組織凋亡蛋白Bax的表達：孕末期孕鼠胎盤組織中凋亡蛋白 Bax的相對表達量差異顯著（ F=17.19，P<0.001）。兩兩比較，A組 Bax蛋白表達比實驗各組均弱（ P<0.05），B組 Bax蛋白表達比C組、D組均強（ P<0.05）

13、。
　?。?）相關(guān)性分析：母鼠胎盤組織鉻含量、丙二醛（ MDA）含量、凋亡蛋白 Bax的相對表達量與其血鉻含量呈正相關(guān)（ r=0.67，P<0.01，rs=0.54，P<0.05，rs=0.51，P<0.05），血鉻含量與胎盤 Cr含量的相關(guān)性最強；胎盤組織 SOD活力和 GSH含量與血鉻含量呈負相關(guān)（ r=－0.63，P<0.01；rs=－0.56，P<0.05）。胎盤組織 SOD活力、 GSH含量與胎盤鉻含量呈負相關(guān)（ r=－

14、0.57，P<0.05，rs=－0.65，P<0.01），胎盤鉻含量與胎盤組織 GSH活性相關(guān)性較強。
　　結(jié)論：
　　1.表層土壤中化學(xué)元素鉻（Cr）、碘（I）含量水平低、鉛（Pb）含量水平高可能是與重慶地區(qū)出生缺陷發(fā)生相關(guān)的環(huán)境化學(xué)元素。
　　2.（1）不同孕期六價鉻染毒不僅可引起母體毒性，還可引起胎鼠不同程度的生長發(fā)育遲緩、短尾等，以器官形成期六價鉻染毒表現(xiàn)最為嚴重。
　?。?）不同孕期六價鉻染毒均可導(dǎo)致大

15、鼠胎盤組織結(jié)構(gòu)損傷，表現(xiàn)為胎盤重量減輕，大鼠胎盤組織鉻含量與其血鉻含量密切相關(guān)，這可能是孕期胚胎不能獲取足夠營養(yǎng)需求的重要原因之一。
　?。?）孕期六價鉻染毒均可對大鼠胎盤組織 SOD活性、 GSH含量、MDA含量產(chǎn)生不同程度的影響，大鼠胎盤組織 SOD活力、GSH含量與其血鉻含量和胎盤鉻含量密切相關(guān)， MDA含量與血鉻含量相關(guān)，六價鉻染毒導(dǎo)致胎盤組織氧化損傷可能是六價鉻染毒引起胚胎毒性作用的機制之一。
　?。?）不同孕期六