研究背景及目的1-溴丙烷(1-BP)具有高挥发性、难燃性、消耗臭氧层的潜能值低等特点,目前已基本替代氟利昂类等臭氧层消耗物质,广泛应用于电子工业、汽车航空工业、家电领域等方面。随着1-BP生产及使用量的逐年递增,接触人群也在不断增多。在职业活动中1-BP可通过呼吸道吸入或经皮肤接触吸收而导致慢性中毒,目前国内外尚无普通人群经空气、饮水或食物等接触1-BP而发生中毒的相关报道。自1999年开始国内外就陆续有因接触1-BP而引起职业中毒的报道。美国国家毒理学计划已将1-BP列入“可能致癌物”名单。1-BP可对机体多个系统均可产生毒性效应,其中以神经系统和生殖系统毒性最为明显,但其对肝脏及血液系统的毒性作用亦不可忽视。现有的病例报告和动物实验研究均已证实1-BP具有神经毒性、生殖毒性和一般毒性等,但研究成果不够系统,对1-BP毒性作用机制的研究主要集中在神经毒性及生殖毒性方面,其他如肝脏及血液毒性效应及作用机制尚不明确,并且实验研究主要以大鼠和小鼠为实验对象,目前关于1-BP对兔子毒性作用的资料尚未见有报道。因此,我们开展1-BP对SD大鼠及新西兰白兔两种实验动物毒性作用的研究,采用两种不同的染毒方式,进一步揭示1-BP的毒理学作用,有助于更加全面了解1-BP对机体的毒性效应及其作用机制,探寻1-BP的生物标志物,为1-BP职业卫生防护及职业健康监护提供理论依据,从而更有效地保护劳动者健康。方法1.试验方法1.1 1-BP对SD大鼠毒性效应研究SPF级成年SD大鼠30只,雄性,根据大鼠体重将大鼠随机分为对照组、实验组和实验附加组,每组各10只。实验组和实验附加组大鼠采用多次腹腔注射1-BP,染毒剂量均为1000 mg/kg.b.w,染毒量为3.0 m L/kg,每两天染毒1次,每周染毒3次。对照组大鼠以3.0 m L/kg的玉米油腹腔注射,除受试物(1-BP)外,染毒方法及染毒时间同实验组。试验期间每周称量1次大鼠体重,称量饲料饮水的给予量及剩余量,计算大鼠饲料饮水消耗量。大鼠连续染毒14周,在试验中期及末期,大鼠放入代谢笼中收集尿液,采用ICP-MS法对大鼠尿总溴含量进行测定。染毒结束次日称量大鼠体重并用戊巴比妥钠麻醉后,经腹经主动脉采血处死,进行血液学和血清生化检查。解剖大鼠,摘取主要脏器并称重,计算脏器系数,同时对脏器进行病理学检查。实验附加组大鼠停止染毒后继续观察3周,检查1-BP对大鼠毒性反应的可逆性、持久性及迟发毒性。1.2 1-BP对新西兰白兔毒性效应研究普通级成年新西兰白兔12只,雌性,根据兔子体重将兔子随机分为对照组和实验组,对照组4只,实验组8只。实验组兔子采用多次皮下注射1-BP,染毒剂量为500 mg/kg.b.w,染毒量为1.0 m L/kg,每两天染毒1次,每周染毒3次。对照组兔子以1.0 m L/kg的玉米油皮下注射,除受试物(1-BP)外,染毒方法及染毒时间同实验组。试验期间每周称量1次兔子体重,称量饲料的给予量及剩余量,计算兔子饲料消耗量。兔子连续染毒15周,在试验中期及末期,经兔耳缘静脉采集血样,进行血液学和血清生化检查及采用ICP-MS法对兔子血清总溴含量进行测定。染毒结束次日称量兔子体重并用戊巴比妥钠麻醉后,经腹经主动脉采血处死。解剖兔子,摘取主要脏器并称重,计算脏器系数,同时对脏器进行病理学检查。2.统计分析对实验组和对照组动物体重、血液学指标、血液生化指标、脏器重量等计量资料进行两独立样本的t检验;饲料饮水消耗量统计用随机区组设计的方差分析或两独立样本的t检验,病理组织学检查等计数资料的统计采用卡方检验;检验水准α=0.05。采用Graph Pad Prism 5软件对实验数据作图;采用LEICA DFC405C病理图像分析系统进行组织病理图像分析。结果1.动物一般毒性反应1.1动物一般症状1.1.1实验组大鼠染毒后出现活动减少,被毛污秽,精神差,体型消瘦等症状。1.1.2实验组兔子染毒后出现活动减少,精神差,体型消瘦等症状。1.2动物食物/饮水消耗量1.2.1实验组大鼠饲料日平均消耗量与对照组相比降低,差异有统计学意义(P<0.01)。1.2.2实验组兔子第9周开始饲料日平均消耗量与对照组相比降低,除第12周的饲料日平均消耗量,其余差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。1.3动物体重变化1.3.1染毒至第21天后,实验组大鼠每周体重与对照组相比降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。1.3.2实验组大鼠平均每周体重增量与对照组相比明显降低,差异有统计学意义(P<0.01)。1.3.3染毒至第56天后,实验组兔子每周体重与对照组相比均降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。1.3.4实验组兔子平均每周体重增量与对照组相比明显降低,差异有统计学意义(P<0.01)。2.动物脏器检查结果2.1动物脏器重量结果2.1.1实验组大鼠脑、睾丸及附睾重量与对照组相比均降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。2.1.2实验组兔子子宫重量与对照组相比降低,差异有统计学意义(P<0.05)。2.2动物脏器系数结果2.2.1实验组大鼠脑、睾丸及附睾脏器系数与对照组相比均降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。2.2.2实验组大鼠肝脏脏器系数与对照组相比明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。2.2.3实验组兔子子宫脏器系数与对照组相比降低,差异有统计学意义(P<0.05)。2.2.4实验组兔子肝脏脏器系数与对照组相比升高,差异有统计学意义(P<0.01)。3.动物血液检查结果3.1动物血液学检查结果3.1.1实验组大鼠红细胞压积(HCT)及血红蛋白(HGB)与对照组相比均降低,差异均有统计学意义(P<0.05);3.1.2实验组大鼠血小板分布宽度(PDW)、血小板计数(PLT)、平均血小板体积(MPV)及血小板比容(PCT)与对照组相比均升高,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。3.1.3染毒15周后,实验组兔子血小板比容(PCT)和血小板计数(PLT)与对照组相比均升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。3.2动物血清生化检查结果3.2.1实验组大鼠肌酸激酶(CK)与对照组相比降低,差异有统计学意义(P<0.01)。3.2.2染毒8周时,实验组兔子肌酸激酶(CK)与对照组相比降低,差异有统计学意义(P<0.01)。4.动物体内总溴含量测定结果4.1大鼠尿总溴含量测定结果实验组大鼠染毒7周及14周后,大鼠尿总溴含量与对照组相比均明显升高,差异均有统计学意义(P<0.01)。4.2新西兰白兔血清总溴含量的变化4.2.1实验组兔子染毒8周及15周后,兔子血清总溴含量与对照组相比均明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。4.2.2实验组兔子染毒15周血清总溴含量与实验组染毒8周时相比明显升高,差异有统计学意义(P<0.01)。结论1.1-BP对SD大鼠和新西兰白兔均有肝脏毒性及生殖毒性,肝脏、子宫/睾丸附睾等脏器是重要的毒效应靶器官。同时,1-BP具有一定的血液毒性,可引起贫血及凝血功能异常。2.血小板四项参数(PDW、PLT、MPV、PCT)及血清肌酸激酶(CK)可能作为1-BP毒性作用的生物标志物。3.尿和血清中总溴含量对1-BP暴露反应较敏感,是比较灵敏的指标,可作为标志物用于1-BP暴露的初步筛查。