3基金项目:山西省自然科学基金项目(20031098)
作者单位:山西医科大学公共卫生学院环境卫生教研室,太原
030001
作者简介:梁瑞峰(1976-),男,山西太原人,助教,硕士,主要从事
环境毒理学研究。
通讯作者:原福胜
文章编号:100120580(2007)0620734202中图分类号:R99416文献标志码:A【实验研究】
甲醛吸入对小鼠免疫系统毒性作用3
梁瑞峰,原福胜,白剑英,赵五红
摘要:目的通过吸入甲醛(formaldehyde,FA)染毒小鼠观察其免疫损伤作用。方法选用健康清洁级昆明种
小鼠30只,随机分成5组(即阴性对照组1,3,5mg/m3染毒组和阳性对照组),每组6只,用静式吸入染毒方式染毒14
d处死后,计算脾脏系数、胸腺系数;测定脾脏和胸腺CD3含量、CD4含量、CD8含量;测定巨噬细胞吞噬功能、迟发超
敏反应、抗体生成细胞数及脾脏淋巴细胞功能转化。结果甲醛吸入染毒可以引起小鼠脾脏系数、胸腺系数减小(P
<0105或P<0101);脾脏和胸腺CD3、CD4、CD8含量降低,CD4/CD8明显增大(P<0.05或P<0.01);脾淋巴细胞转
化功能、迟发变态反应强度、抗体生成细胞数、巨噬细胞吞噬功能均随染毒剂量的升高而下降(P<0.05或P<0.01)。
结论吸入甲醛可导致小鼠免疫系统的全面损伤。
关键词:甲醛;免疫损伤;免疫功能
ToxiceffectofimmunesysteminducedbyformaldehydeinhalationinmiceLIANGRui2feng,YUANFu2sheng,BAI
Jian2ying,etal.DepartmentofEnvironmentalHealth,SchoolofPublicHealth,ShanxiMedicalUniversity(Taiyuan
030001,China)
Abstract:ObjectiveTostudytheimmunologicinjuryinmiceofformaldehyde(FA)inhalation.MethodsThirtyKM
micewererandomlydividedinto5groupsasfollowing:negativecontrolgroup,1,3,5mg/m3FAinhalationgroupandpositive
controlgroup.MicewereexposedtodifferentdoseofFAbyinspirationinastatictotalenclosurechamberfor14days.The
relativeweightofspleenandthymuswascalculated;ThecontentsofCD3,CD4,CD8ofspleenandthymusweremeasuredwith
immunocytochemistry;TheswallowfunctionofmacrophageinmicewasmeasuredwiththeCRBCswallowexperiment;The
delayedtypehypersensitivityofmice,thequantityofantibodyformingcellandlymphocytefunctiontransformationweremea2
suredseparatelybythetypicalmethod.ResultsTherelativeweightofspleenandthymusofmiceweredecreased(P<0105
orP<0101);thecontentofCD3,CD4,CD8ofspleenandthymusofmiceweredecreasedalso,atthesametime,CD4/CD8
wasincreasedobviously(P<0105orP<0101)whenmicetreatedbyFAvapor.Bothlymphocytefunctiontransformationof
spleen,theintensityofthelaterallergicreactionandthequantityofantibodyformingcellshowedasignificantdeclinetenden2
cywithdoseincreasedinFAinhalationgroupcomparedwithnegativecontrolgroup(P<0105orP<0101);Theswallow
functionofmacrophagehadobvioussignificanceinFAinhalationgroupscomparedwiththenegativecontrolgroup(P<
0105).ConclusionTheoverallimmunologicinjurywereinducedbyformaldehydeinhalationinmice.
Keywords:formaldehyde;immunologicinjury;immunefunction
近年来,随着社会发展和人民生活水平的不断提高,室内
空气污染已成为一个公众所关注、迫切需要解决的卫生问
题〔1〕。甲醛(Formaldehyde,FA)是造成室内空气污染的主要
物质〔2〕,其对人体的健康危害不容忽视。目前,对甲醛造成的
免疫损伤国内外研究较少。因此,本文从免疫病理、细胞免
疫、体液免疫及非特异性免疫等4个方面对甲醛的免疫毒性
作用进行了研究,为建立甲醛免疫毒性的卫生标准提供理论
依据。
1材料与方法
111主要试剂甲醛,分析纯(上海溶剂厂);注射用环磷酰
胺(CP)(上海华联制药有限公司);淋巴细胞分离液,Q/GHSB
85-2001(上海恒信化学试剂有限公司);3-氨丙基三乙氧硅
烷(APES),32K1265(武汉博士德生物工程有限公司);兔抗
鼠CD3、CD4、CD8单克隆抗体,即用型RSC7219K(天津灏洋
生物工程有限责任公司);浓缩型二氨基联苯胺显色(DAB)试
剂盒(天津灏洋生物工程有限责任公司);刀豆蛋白A
(ConA)、四甲基偶氮噻唑蓝(MTT)试剂盒(北京夏斯生物技
术有限公司)。
112仪器及设备50L静式染毒柜;GS-3交直流两用大气
采样仪;VIS-7220分光光度计:PRECISA300MC电子天平;
SHZ-22水浴恒温振荡器;光学显微镜,BH-2(日本OLYM2
PUS公司);QL-901旋涡混合器等。
113实验方法采用健康昆明种纯系小鼠30只,鼠龄7周,
体重18～22g(山西医科大学动物中心)。将动物随机分为5
组(即阴性对照组,1,3,5mg/m3染毒组和阳性对照组),每组
6只,雌雄各半。采用甲醛静式吸入染毒,每天染毒2h,连续
染毒14d。阴性对照组吸入过滤的新鲜空气,处理时间与染
毒组相同。阳性对照组从第8d开始,每日按40mg/(kg·bw)
(用生理盐水配制)腹腔注射环磷酰胺(CP),连续7d。染毒
结束次日称重小鼠后,颈椎脱臼处死,无菌取脾脏、胸腺,除去
血液,滤纸吸干,称重。
114免疫指标测定(1)计算脾脏(胸腺)系数:脾脏(胸腺)系
数=器官重量(mg)/体重(g);(2)脾脏和胸腺CD3含量、CD4含
量、CD8含量测定:将取出的小鼠脾脏、胸腺按文献〔3〕方法制备
成浓度为1×106的细胞悬液,再取其50μl滴于经APES处理
过的载玻片上,制成淋巴细胞涂片,之后分别按试剂盒说明书
对脾脏、胸腺CD3、CD4、CD8含量进行测定,计算阳性细胞率;
(3)脾脏淋巴细胞功能转化测定:采用四甲基偶氮噻唑蓝
(MTT)法〔4〕;(4)迟发型超敏反应测定:采用足垫增厚法〔5〕;
(5)抗体生成细胞数测定:采用溶血空斑试验(PFC试验)〔6〕;
(6)巨噬细胞吞噬功功能测定:采用鸡红细胞吞噬实验〔7〕。
115统计分析采用SPSS1010统计软件进行方差齐性检
验、方差分析、相关分析。
437中国公共卫生2007年6月第23卷第6期ChinJPublicHealthJun2007Vol.23No.6
2结果
211小鼠脾脏、胸腺系数测定(表1)从表1可知,各甲醛
染毒剂量组小鼠脾脏、胸腺系数随染毒剂量升高呈明显下降
趋势,除1mg/m3染毒组脾脏系数与对照组比较差异无统计
学意义外,其他各染毒剂量组与对照组比较,差异均有统计学
意义(P<0105或P<0101)。
表1甲醛对小鼠脾脏、胸腺系数的影响(x±s,n=6,mg/g)
组别脾脏系数胸腺系数
阴性对照组41447±1105431075±01695
甲醛1mg/m331915±0182521100±016403
3mg/m331470±01631321007±019113
5mg/m331012±015443311725±017613
阳性对照组21915±017753311643±015413
注:与阴性对照组比较,3P<0105,33P<0101
212甲醛对小鼠脾脏、胸腺CD3、CD4、CD8含量的影响(表
2、表3)从表2可知,各甲醛染毒剂量组小鼠脾脏CD3、
CD4、CD8阳性细胞数随甲醛染毒剂量的升高呈明显下降趋
势,除1mg/m3染毒组CD3含量、CD4含量及3mg/m3染毒组
CD4含量外,其他各测量值与对照组比较差异有统计学意义
(P<0101),并且两者间呈剂量反应关系(r=01771,P<
0101;r=01660,P<0101;r=01914,P<0101);且CD4/CD8
明显增大,与对照组比较差异有统计学意义(P<0105)。
表2甲醛对小鼠脾脏CD3、CD4、CD8的影响(x±s,n=6)
组别CD3含量(%)CD4含量(%)CD8含量(%)CD4/CD8
阴性对照组70181±119139114±015421157±01701182±0167
甲醛1mg/m369100±111038143±014220165±0147331184±0152
3mg/m367148±11103338132±016019146±0140331197±01443
5mg/m366125±01853337150±01943318158±0146332102±01733
阳性对照组64131±11053336169±01833317198±0165332106±01883
注:与阴性对照组比较,3P<0105,33P<0101
表3甲醛对小鼠胸腺CD3、CD4、CD8的影响(x±s,n=6)
组别CD3含量(%)CD4含量(%)CD8含量(%)CD4/CD8
阴性对照组59149±013832147±110521150±01691151±0160
甲醛1mg/m358176±014932121±014820115±01401160±014333
3mg/m358101±0165331137±0169318137±0154331171±017233
5mg/m356196±0160330147±01533316157±0123331184±013833
阳性对照组56113±11753330108±01323315107±0113332100±012633
注:与阴性对照组比较,3P<0105,33P<0101
从表3可知,各染毒剂量组小鼠胸腺CD3、CD4、CD8阳性
细胞数明显低于对照组,除1mg/m3染毒组外,其他组与对照
组比较差异有统计学意义(P<0105或P<0,01),小鼠胸腺
CD3、CD4、CD8阳性细胞数与甲醛染毒剂量间有明显剂量-
反应关系(r=01881,P
01969,P<0101)。CD4/CD8明显增大,与对照组比较差异有
统计学意义(P<0101)。
213脾淋巴细胞功能转化实验1,3,5mg/m3甲醛染毒组
小鼠脾淋巴细胞转化功能吸光度(A)值分别是(01267±
01124),(01235±01058),(01227±01158),与对照组小鼠脾
淋巴细胞转化功能吸光度(A)值(0.467±01089)比较,差异
有统计学意义(P<0105或P<0.01)。
214迟发型超敏反应测定随甲醛染毒剂量的升高,各染毒
剂量组小鼠迟发超敏反应强度呈明显下降趋势,3个染毒组
小鼠足垫厚度差分别为(01059±01025),(01048±01021),
(01036±01018)mm,与对照组小鼠足垫厚度差(01075±
01021)mm比较,差异有统计学意义(P<0105)。
215抗体生成细胞测定随染毒剂量的增加,小鼠抗体生成
细胞数依次为(01855±01106),(01445±01081),(01323±
01056)个,与对照组(11018±01245)个比较,差异有统计学意
义(P<0105或P<0101)。
216巨噬细胞吞噬功能测定从表4可知,各剂量甲醛染毒
组小鼠巨噬细胞吞噬功能随甲醛染毒剂量的升高呈明显下降
趋势,除1mg/m3染毒组与对照组比较差异无统计学意义外,
其他各组与对照组比较差异均有统计学意义(P<0105或P
<0101),并存在剂量-反应关系(r=0193,P<0101;r=
01952,P<0101)。
表4甲醛对小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响(x±s,n=6)
组别吞噬率(%)吞噬指数
阴性对照组35131±11000170±0119
甲醛1mg/m334131±01530164±0102
3mg/m332125±0188330157±010333
5mg/m330142±0178330151±010333
阳性对照组27167±1123330141±011633
注:与阴性对照组比较,33P<0101
3讨论
研究认为,现在室内空气污染已经取代过去的煤烟型污
染和光化学烟雾型污染,而成为危害人们健康的主要污染
源〔8〕。居民室内装修后空气中甲醛严重超标。有研究认为,
吸入甲醛可导致机体免疫系统自稳功能破坏,引起免疫功能
损害,继而出现一系列相关症状〔9〕。本次研究发现,甲醛在低
剂量和高剂量时均可引起小鼠脾脏、胸腺重量下降,导致小鼠
脾脏、胸腺CD3、CD4、CD8阳性细胞数减少,CD4/CD8比值增
大;也能抑制脾淋巴细胞功能转化、迟发型超敏反应、抗体生
成细胞数及巨噬细胞吞噬功能。脾脏、胸腺系数降低,表明甲
醛可引起机体的免疫病理损伤;T细胞亚群阳性细胞数减少,
以及脾淋巴细胞功能转化、迟发型超敏反应减弱,提示机体的
细胞免疫也受到了明显的抑制;同时,抗体形成细胞数减少、
巨噬细胞吞噬功能减弱证明甲醛对体液免疫和非特异性免疫
均有不同程度的损伤。因此,认为甲醛可对机体的免疫系统
造成全面的损伤,其作用机制有待进一步研究。
参考文献
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收稿日期:2006209221(宋艳萍编校)
537中国公共卫生2007年6月第23卷第6期ChinJPublicHealthJun2007Vol.23No.6
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