基本信息
- 项目名称：
- 三聚氰胺对小鼠肾早期毒性初步观察
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验通过探讨以三聚氰胺和/或三聚氰酸喂养的动物在早期肾内晶体沉积的情况，以及不同剂量对晶体沉积和肾组织结构的影响，为三聚氰胺早期毒性实验提供了一个动物模型，在一定程度上可以对三聚氰胺进行检测。其特点：不用染色;可以保留住肾小管内的晶体物质;可同时观察肾皮质、髓质、乳头、穹窿等部位;在偏光显微镜下可以区分晶体、蛋白类，可以观察到构成组织结构的胶原框架结构。
- 详细介绍：
- 随着2008年9月我国三鹿奶粉中添加三聚氰胺事件的爆发，三聚氰胺的毒性问题引起了人们的广泛关注。 本实验通过探讨以三聚氰胺和/或三聚氰酸喂养的动物在早期肾内晶体沉积的情况，以及不同剂量对晶体沉积和肾组织结构的影响，为三聚氰胺早期毒性实验提供了一个动物模型，在一定程度上可以对三聚氰胺进行检测。 本实验将软组织（肾）切成供偏光显微镜观察到透明的厚切片。其特点：不用染色;可以保留住肾小管内的晶体物质;可同时观察肾皮质、髓质、乳头、穹窿等部位;在偏光显微镜下可以区分晶体、非晶体物质（蛋白类），可以观察到构成组织结构的胶原框架结构。 通过偏光显微镜的观察证实三聚氰胺只引起轻度的肾实质内微晶的沉积，微晶沉积量与三聚氰胺的剂量无关，并且各部位晶体数量无明显差别。三聚氰胺早期对肾组织的影响主要是血管系统和胶原组成的框架结构。三聚氰胺加三聚氰酸所引起的损伤以小管扩张导致间质小血管被压缩导致的肾脏缺血为主，出现实验所见的“大白肾”。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过偏光显微镜和生物光学显微镜观察小鼠肾组织切片，探讨以三聚氰胺和/或三聚氰酸喂养的动物在早期肾内晶体沉积的情况，以及不同剂量对晶体沉积和肾组织结构的影响。
科学性、先进性及独特之处
- 1、本实验独特和首创之处是利用偏光显微镜可以观察到厚切片的胶原的编织结构，判断肾脏硬化和增生的程度。通过偏光显微镜和生物光学显微镜结合的方法观察肾内晶体的沉积和肾组织的损伤情况，在方法学上属国内外第一次尝试。 2、在对三聚氰胺毒性研究中，其他的大多数属长期毒性作用的探讨，而本实验通过灌胃法喂食三聚氰胺制剂研究了其早期对肾组织的损伤。
应用价值和现实意义
- 本实验通过探讨以三聚氰胺和/或三聚氰酸喂养的动物在早期肾内晶体沉积的情况，以及不同剂量对晶体沉积和肾组织结构的影响，为三聚氰胺早期毒性实验提供了一个动物模型，对于三聚氰胺中毒的抢救和治疗具有重要意义，并在一定程度上可对三聚氰胺进行检测。
学术论文摘要
- 背景：2007年3月，北美有多例宠物饲料引起宠物猫和狗的急性肾衰竭案例发生。早在2004年，就有狗发生急性肾衰并伴有临床症状、组织学和毒理学损伤的报道，这与2007年北美发生的案例有着密切联系。2008年3月，美国食品及药物管理局发布关于食品中添加三聚氰胺及其同系物对于人体的暂时性安全和风险评估。随着2008年9月我国三鹿奶粉中添加三聚氰胺事件的爆发，三聚氰胺的毒性问题引起了人们的广泛关注。目的：探讨以三聚氰胺和/或三聚氰酸喂养的动物在早期（7天内）肾内晶体沉积的情况，以及不同剂量对晶体沉积和肾组织结构的影响。方法：每个实验组按照分组用灌胃器喂食药品，自由进食、进水共计喂养7天，喂养期间观察其进食、排尿及精神状态。在第七天统一处死动物并进行解剖学观察及制作其肾组织的病理组织学切片（H.E染色）和偏光显微镜磨片。结果：三聚氰胺可引起实验动物全身性中毒反应，只有轻度的肾实质内微晶的沉积，且微晶沉积量与三聚氰胺的剂量无关，其早期对肾组织的影响主要是血管系统和胶原组成的框架结构。三聚氰胺加三聚氰酸所引起的损伤以肾脏缺血为主。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 该作品选题独特、实用，技术上具有一定的创新性，对政府及民众了解三聚氰胺的肾毒性很有意义。
参考文献
- [1] FILIGENZI MS,PUSCHNER B,ASTON LS,et al．Diagnostic determination of melamine and related compounds in kidney tissue by liquid chromatography/tandem mass spectometry[J].J Agric Food Chem，2008，569(17):7593-7599 [2] PUSCHNER B,POPPENGA RH,LOWENSTINE LJ,et al.Assessment of melamine and cyanuric acid toxicity in cats[J] J Vet Diaqn Invest,2007,19(6)：616—624． [3] Dobson RL,Motlagh S,Quijano M,et al.Identification and Characterization of Toxicity of Contaminants in Pet Food leading to an Outbreak of Renal Toxicity in Cats and Dogs[J]. Toxicol Sci，2008,106(1):251-262. [4] Interim Safety and Risk Assessment of Melamine and its Analogues in Food for Humans．US Food and Drug Administration—Center for Food Safety and Applied Nutrition,October 3,2008． [5] Cianciolo RE,Bischoff K,Ebel JG,et al.Clinicopathologic,Histologic,and Toxicologic Findings in 70 Cats Inadvertently Exposed to Pet Food contaminated with Malamine and Cyanuric Acid[J].J Am Vet Med Assoc,2008,233(5):729-737.
同类课题研究水平概述
- 自2004至2007年之间，北美和亚洲有多例宠物猫和狗的急性肾衰竭案例发生。追根溯源，确证是由于饲料中添加了三聚氰胺及其同系物所致。因此，2008年3月，美国FAD发布关于食品中添加三聚氰胺及其同系物对于人体的暂时性安全和风险评估，但无定论。2008年9月我国三聚氰胺奶粉事件爆发，三聚氰胺的毒性问题引起了政府和国内外学者的高度关注。 早在1983年，Mast R.W等的研究表明，由于三聚氰胺是小分子物质，可较快以原型从肾脏排出，同时未见到小剂量三聚氰胺对动物各器官产生严重影响。2008年我国科学工作者林祥梅等证明三聚氰胺的全部不致死的最大剂量为5 000 mg／kg。参考国家药物急性毒性分级标准（LD >5 000 mg／kg）可以初步认定为微毒或基本无毒。但是，如何解释三聚氰胺奶粉导致多名儿童死亡这一严重的公共卫生事件？ Birgit Puschner等已证明单独用三聚氰胺或三聚氰酸喂食10或11天的成年猫肾功能正常，若用三聚氰胺和三聚氰酸同时喂养成年猫，48小时内即可出现急性肾脏衰竭。对死亡动物的解剖观察发现，动物的肾组织严重损伤，在皮髓质交界处尤为明显。利用光学显微镜观察表明肾组织伴有不同程度的水肿、出血和坏死，小管扩张，集合管和收集尿液内可见大量呈辐射状、双折射、无定形晶体。三聚氰胺和三聚氰酸对肾组织的损伤有限，但是呈明显的剂量依赖性。这一研究表明：大剂量的三聚氰胺会对动物的肾组织产生损伤。 目前为止，在三聚氰胺的毒理研究中，无使用偏光显微镜观察肾脏内晶体的分布、结构、胶原纤维的走向、胶原纤维的编织结构研究。 该创新项目的独特和首创之处是利用偏光显微镜观察到肾组织厚切片的胶原编织结构，判断肾脏硬化和增生的程度。通过偏光显微镜和生物光学显微镜结合的方法观察到肾内晶体的沉积和肾组织的损伤情况，在方法学上属国内外第一次尝试。 该创新项目的另外一个特点是研究了三聚氰胺对小鼠肾早期毒性。
