目的和意义:铅(lead, Pb)是广泛存在于自然界中的一种重金属毒物,它可以通过食物、饮水和空气等多种途径进入人体,造成人体周围神经炎、肾病、高血压、中毒性脑病,并对神经系统、肝脏、肾脏等各种脏器和组织造成严重损伤;铅具有生殖毒性,可以导致不育;儿童对铅高度易感,铅进入儿童体内后直接影响行为和认知能力等脑功能,并会引起儿童智力发育不全、多动症、行为障碍、贫血、厌食等病症,影响生长发育、智力发育和身心健康。随着冶金工业、印染工业、交通运输和矿产开发等的迅速发展,以及铅在生活中使用的日益广泛,造成了人类生活环境中水、食物、空气都不同程度地受到了铅的污染,其中大部分通过食物链进入人体内。我国铅污染已由职业环境铅污染扩散成为生活环境铅污染,人体长期暴露在低浓度铅环境中,铅的污染危害已成为我国的一个公共卫生问题。目前临床上普遍采用依地酸二钠钙和二巯基丁二酸钠等螯合剂治疗铅中毒,对于重度铅中毒患者,临床多以依地酸二钠钙或二巯基丁二酸钠静脉滴注进行治疗,但易造成必需微量元素锌、铜、锰、铁等的丢失,而这些微量元素又与生物体内许多酶的生物活性有关。并且驱铅药还有许多副作用,不适宜日常保健。　　金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类广泛存在于动、植物组织和真核生物中的低分子量、高金属含量、富含半胱氨酸,具有广泛生理学和生物学功能的小分子蛋白质。1957年Margoshes等首次从马肾中分离出该蛋白。MT具有广泛的生物学功能,如参与微量元素的储存、运输和代谢,具有抗氧化、抗辐射、清除自由基等。研究发现金属硫蛋白具有排铅作用,主要机制是通过金属硫蛋白中的巯基与铅发生络合作用形成低毒或无毒络合物。但使用MT排铅的缺点是:MT在体内容易被蛋白酶水解,排铅效果不是很理想。锌是机体内最重要的微量元素之一,它是生物有机体内多种重要酶的关键组成核心,机体内大约300多种酶含有锌。而这些酶参与许多生理功能,影响着体内细胞分化,蛋白质、碳水化合物和脂的代谢。人们日常食用的许多食物中都含有锌,但是食物中存在的植酸会与锌发生结合干扰锌的吸收。锌在体内的储存有限,并且锌容易排出体外,所以人体很容易发生锌缺乏。有研究报道,补充锌降低了肾脏的铅蓄积,并且锌有促进实验动物排铅的作用。锌的排铅作用是通过竞争结合机制:锌和铅同为二价金属元素,在体内代谢过程中存在竞争作用,它们通过小肠吸收时会竞争同一转运蛋白,补锌会减少铅的吸收。但利用补锌排铅的缺点是:排铅效果与补锌量有关,大剂量补锌虽具有较好的排铅效果,但会造成机体内其它元素的失衡,并会对机体造成毒性作用。　　金属硫蛋白对于短期铅染毒小鼠具有保护作用,可以增强正常及氧化损伤大鼠的抗氧化作用,并且MT对CCl4造成的大鼠急性肝损伤具有一定程度的保护作用;体外实验研究显示,外源性的锌诱导兔肝MT能降低铅对原代肝细胞的毒性。但MT对于小鼠慢性铅染毒所致肝脏损伤保护作用的研究报道甚少。　　本实验主要将金属硫蛋白和金属离子锌分别作为络合机制排铅和竞争结合(拮抗)机制排铅代表,探讨金属硫蛋白和锌联合对铅中毒小鼠的排铅作用效果;并探讨锌对染铅小鼠血液和股骨中微量元素的影响,并通过观察肝脏中一些反应肝损伤的敏感指标的变化,探讨金属硫蛋白(MT)对染铅小鼠肝脏的保护作用。　　研究方法:(1)以20只昆明种小鼠(km)为研究对象,用浓度为1.65g/L的醋酸铅(lead acetate,Pb-Ac)水溶液连续染毒30d,并在染毒同时用金属硫蛋白(MT)连续灌胃30d,采用SpectrAA-240FS原子吸收光谱仪用石墨炉原子吸收分光光度法和火焰原子吸收法测定各处理组小鼠血液、股骨和睾丸中的铅含量和锌含量。(2)以58只昆明种小鼠(km)为研究对象,用浓度为0.55g/L的醋酸铅(lead acetate,Pb-Ac)水溶液连续染毒30d,并在染毒同时用金属硫蛋白(MT)和硫酸锌,以及金属硫蛋白联合小剂量锌连续灌胃30d,采用SpectrAA-240FS原子吸收光谱仪用石墨炉原子吸收分光光度法测定金属硫蛋白(MT),硫酸锌和金属硫蛋白联合小剂量锌对处理组小鼠血液和股骨中铅含量的影响;用火焰原子吸收法测定正常对照组、铅模型对照组、依地酸二钠钙组和硫酸锌组小鼠血液中的锌、铁含量,和股骨中的锌、铁和铜的含量。(3)以28只昆明种小鼠(km)为研究对象,用浓度为0.55g/L的醋酸铅(lead acetate,Pb-Ac)水溶液连续染毒30d,并在染毒结束后用金属硫蛋白(MT)连续灌胃30d,采用丙氨酸氨基转移酶(ALT)试剂盒、天冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒、三磷酸腺苷(ATP)酶试剂盒和胆红素试剂盒测定实验小鼠肝脏和血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和总胆红素水平;采用ATP酶试剂盒测定肝脏中的Na+-K+ATP酶和Ca2+-Mg2+ATP酶的活力。　　结果:(1)金属硫蛋白能明显降低染铅小鼠的血铅和骨铅含量(P﹤0.05),并能明显增加血锌含量(P﹤0.05)。(2)金属硫蛋白(MT)联合锌组小鼠血铅和股骨铅含量分别为(224.84±43.55)μg/L和(6.99±3.02)μg/g,金属硫蛋白(MT)组小鼠血铅和股骨铅含量分别为(250.43±85.64)μg/L和(5.04±1.06)μg/g,加锌组小鼠血铅和股骨铅含量分别为(228.59±57.36)μg/L和(4.44±1.45)μg/g,均明显低于铅模型组的血铅和股骨铅含量(P﹤0.05)。加锌组小鼠股骨锌含量为(448.01±79.89)μg/g,明显高于正常对照组、铅模型对照组和依地酸二钠钙组;股骨铜含量为(9.15±2.23)μg/g,明显高于正常对照组、铅模型对照组和依地酸二钠钙组;锌/铜为(49.15±7.89),明显高于铅模型组和依地酸二钠钙组,但略低于正常组;加锌组股骨铁含量为(175.61±31.56)μg/g,明显高于依地酸二钠钙组。(3)染铅30d后,灌胃金属硫蛋白(MT)组小鼠血铅和股骨铅含量分别为(398.93±67.28)μg/L和(8.50±4.53)μg/g;灌胃金属硫蛋白(MT)组小鼠血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)为(27.44±3.43)U/L,明显低于铅模型组(P﹤0.05),但肝脏中丙氨酸氨基转移酶(ALT)为(232.83±18.08)U/L,它明显高于铅模型组(P﹤0.05)。金属硫蛋白(MT)组、正常组和铅模型组小鼠血清和肝脏中的天冬氨酸氨基转移酶(AST)比较,无统计学意义(P>0.05);染铅小鼠肝细胞膜Na+-K+ATP酶活力和Ca2+-Mg2+ATP酶没有明显变化。　　结论:金属硫蛋白(MT)、硫酸锌对于染铅小鼠具有明显的促排铅作用,但金属硫蛋白与小剂量锌联合使用排铅会使血铅含量低于MT和大剂量硫酸锌单独排铅;硫酸锌在维持小鼠股骨中微量元素方面优于依地酸二钠钙;但金属硫蛋白对肝脏的保护作用不明显。　　创新点:1.有研究显示金属硫蛋白通过络合机制排铅,而金属元素锌是通过竞争结合(拮抗)机制排铅。我们首次利用鲟鱼金属硫蛋白和锌联合作用排铅,将络合机制排铅和竞争结合排铅相结合,为排铅产品的研究提供了一个新思路,具有积极的理论和现实意义。2.锌具有排铅作用已有报道,但锌在排铅过程中对染铅实验动物血液和骨骼中微量元素的影响报道甚少。本次实验首次揭示了锌排铅过程中对染铅动物血液和股骨中微量元素的变化。