全氟辛烷磺酸(PFOS)对小鼠免疫功能的影响
目的: 探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)对小鼠免疫功能的影响。
方法:清洁级雌性昆明种小鼠40只,随机分为溶剂对照组及低、中、高染毒组,每组lO只,4组的PFOS灌胃剂量分别为0,5、10、20 mg/kg体重,灌胃体积为0.1mL/10g体重,每周灌胃5天,每天一次,30天后测定脏器系数、腹腔巨噬细胞吞噬功能、抗体形成细胞数、T淋巴细胞增殖能力、NK细胞活性。
结果:与对照组比较,PFOS中、高剂量染毒组小鼠脾脏系数、胸腺系数、小鼠抗体生成细胞数、淋巴细胞转化能力、NK细胞活性降低(P<O.05);PFOS高剂量染毒组小鼠单核巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬百分率和吞噬指数均低于对照组P<0.05)。
结论:PFOS对小鼠的免疫功能有一定程度的抑制作用。
关键词:全氟辛烷磺酸:小鼠;免疫功能
全氟辛烷磺酸(PFOS)是近年来引起科学家们密切关注的一种新型环境有机污染物,在工业和日常生活上用途极为广泛。PFOS具有难溶性、生物蓄积性和沿食物链向生物体内聚集的特点,对机体的肝、心血管、内分泌、生殖、神经等多系统,多器官产生毒性作用,然而其对免疫毒性的研究报道较少。本文通过探讨不同剂量PFOS对小鼠免疫功能的影响,为全面评价PFOS的毒性提供有力的实验依据。
一、材料与方法
1.1试剂与仪器
全氟辛烷磺酸钾盐(瑞士fluka公司),用2%吐温-80配置;绵羊红细胞,豚鼠血清(南华大学实验动物中心提供);YAC一1细胞(中南大学细胞中心);小牛血清(杭州四季青生物化工有限公司);ConA(Sigma公司);二氧化碳培养箱(日本SANYO公司)、酶标仪Bio—Rad550型(美国)等。
1.2实验动物及染毒
清洁级磁性昆明种小鼠40只,体重18 - 22 g,由南华大学实验动物部提供(合格证号:SC2004-0009)。检疫观察5天后,随机等分为4组,每组10只。动物室温度22℃-24℃,湿度52%-58%。对照组给予等体积的2% Tween-80,PFOS低、中、高染毒组剂量分别为5、10、20 mg/kg体重,灌胃体积为0.1 mL/10g体重,每周灌胃5天,每天一次,共~30天。
1.3观察指标及检测方法
1.3.1 免疫脏器系数
染毒后第30天,颈椎脱脱臼处死小鼠,75%酒精浸泡,迅速取出各组大鼠的脾脏、胸腺,称湿重。并采用下例公式计算脏器系数:脏器系数=W1/W2 X 100%(Wl:器官湿重(g);W2:体重(g))。
1.3.2 抗体生成细胞检测
采用Jerne改良玻片法:取羊血,用生理盐水洗涤3次,每只鼠经腹腔注射2%(v/v,用生理盐水配制)压积SRBC 0.2mL进行免疫,5天后将小鼠颈椎脱臼处死,无菌取脾,用Hank’s液制成细胞悬液,200目筛网过滤,洗涤、离心2次,最后将细胞悬浮在5 mL Hanks液中。计数细胞,将细胞浓度调整为5×106/mL。将表层培养基加热溶解后与等量的pH 7.4、2倍浓度的Hank’s液混合,分装小试管,每管0.5 mL,再向管内加入用SA液配制眵10%SRBC 50μL(v/v)、20IμL 脾细胞悬液(5×106个mL),迅速混匀后倾倒于已刷薄层琼脂糖的玻片上,待凝后将玻片平扣玻片架上,放入二氧化碳培养箱中温育l.5 h后加人SA液稀释的补体(I:10)再温育1.5 h后计数溶血空斑数。
1.3.3小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能测定
采用半体内法:染毒第30天,小鼠腹璧注射20%(v/v,用生理盐水配制)的压积鸡红细胞(2000 rpm,10min)悬液1ml,30 min后,颈椎脱臼处死动物,经腹腔注入生理盐水2ml,按揉腹部1min,取腹腔巨噬细胞洗液1ml,滴于载玻片上,置37℃孵箱孵育30min。孵毕,迅速用生理盐水将未贴壁细胞冲掉。晾干,以甲醇:丙酮(1:1)固定,4%(v/v)Giemsa –磷酸缓冲液染色,用蒸馏水漂洗晾干。油镜下每片计数100个巨噬细胞,按下式计算吞噬率和吞噬指数:吞噬率(100)=吞噬鸡红细胞的巨噬细胞数/计数的巨噬细胞数X 100%;吞噬指数=被吞噬的鸡红细胞总数/计数的巨噬细胞数。
1.3.4 ConA诱导酶小鼠淋巴细胞转化实验
采用MTT法:将小鼠颈椎脱臼处死无菌取脾,置于无菌Hank’s液中,制细胞悬液,经200目筛网过滤,Hank’s液洗涤2次(1 000rpm,10min)。将细胞悬浮于1 mL完全培养液中,计数活细胞数,调整细胞浓度为3×106个/mL。再将细胞悬液分两孔加人24孔培养板中,每孔I mL,在其中一孔加75μL ConA液(相当于7.5 μg/mL),另一孔作为对照,置37℃、5%二氧化碳培养箱中培养68 h后,每孔吸去上清液0.7 mL,加入不含小牛血清的RPMI1640培养液,同时加入MTT(5 mg/mL)50μL/孔,继续培养4 h后,每孔加入1 mL酸性异丙醇。再分装到96孔培养板中,每个孔作3个平行孔,用酶标仪测570nm波长光密度值。
1.3.5. NK细胞活性的测定
采用LDH法:受试小鼠颈椎脱臼处死,无菌取脾,制成脾细胞悬液,方法同上,调整细胞浓度为2×107个/mL,此为效应细胞。取传代后24 h生长良好的YAC-1细胞用RP-MI1640完全培养液调整细胞浓度为4×105个/mL,此为靶细胞;取U型96孔培养板,设反应孔、自然释放孔、最大释放孔,上述各项均设三个平行孔,取靶细胞和效应细胞各100μL(效靶比50:1),加入反应孔中,靶细胞自然释放孔加靶细胞和培养液各100μL,靶细胞最大释放孔加靶细胞和2.5%Triton各100μL,置37%,5%二氧化碳培养箱中培养4h后离心(1500 r/min)5 min,每孔吸取上清100μL置平底96孔培养板中,同时加入100μLLDH基质液,根据室温反应3~10 min,每孔加入1mol/L的在HCI 30μL,在酶标仪490 nm处测定OD值。
NK细胞活性(%):[(反应孔OD-自然释放孔OD)/(最大释放孔OD-自然释放孔OD)]×100%。
1.4统计方法
所有数据采用SPSSl3.0统计软件进行单因素方差分析,数据采用均数±标准差表示,以P<0.05为差异有显著性。
二、结果
2.1 全氟辛烷磺酸对小鼠免疫脏器系数的影响
如表1所示,经口染毒后随着染毒剂量的增高,脾脏和胸腺系数呈下降趋势,其中,PFOS中、高剂量染毒组小鼠脾脏和胸腺系数均显著低于对照组(P<0.05)。
2.2全氟辛烷磺酸对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能和抗体生成细胞数的影响
随着染毒剂量的增加,小鼠单核巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬百分率和吞噬指数呈下降趋势,其中,PFOS高剂量染毒组小鼠单核巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬百分率和吞噬指数显著低于对照组(P<0.05)。随着染毒剂量的增高,溶血空斑数呈下降趋势,其中,PFOS中、高剂量染毒组小鼠溶血空斑数均显著低于对照组(P<0.05,表1)。
2.3全氟辛烷磺酸对小鼠淋巴细胞增殖能力和NK细胞活性的影响
如表2所示,随着染毒剂量的增加,小鼠淋巴细胞增殖能力和NK细胞活性呈下降趋势。其中,PFOS中、高剂量染毒组小鼠淋巴细胞增殖能力和NK细胞活性均显著低于对照组(P<O.05)。
三、讨 论
免疫系统包含许多种免疫器官、免疫细胞和免疫分子,它们之间通过分工合作来维持复杂的免疫功能和平衡的免疫调节。由于免疫系统在维持机体健康中发挥及其重要的作用,外源化学物(药物、环境污染物以及其他化学物)与免疫系统的相互作用已经成为热门的领域。事实上,外源化学物引起免疫系统功能的改变往往发生在其它毒性之前。
脏器系数能反映脏器的发育和功能状况,间接反映了机体的免疫水平。本实验结果显示,PFOS可使小鼠的脾脏和胸腺系数降低,且随着PFOS染毒剂量的增高,小鼠抗体生成细胞数、单核巨噬细胞对鸡红细胞的吞噬百分率和吞噬指数、淋巴细胞转化能力和NK细胞活性呈下降趋势,表明PFOS可能对机体可产生免疫抑制效应。以上这些研究主要是对PFOS免疫毒性效应的初步评价,而关于PFOS毒性的机制还有待于进一步深入探讨。
往期文章
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本文主要内容来自于:文红玲1,李梓民2,周艳3。刘清国3。袁萍3,余明东1。李东阳1
(1.南华大学公共卫生学院,湖南衡阳421001;2.湖南省疾病预防控制中心;3.长沙医学院衡阳校区)
中图分类号:R12 文献标识码:A 文章编号:1672—7444(2010)01—0045—03
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