全氟辛磺酸（PFOS）对大鼠神经毒作用的实验研究

【摘要】： 前言 全氟辛磺酸(Perfluorooctanesulfonate，PFOS)以及其同类的N-烷基全氟辛烷磺酸胺自50年代由3M公司利用全氟辛烷磺酸氟生产出来，主要用于地毯和服装的保护涂层、纸制品涂层、杀虫剂的组成成份以及表面活性剂等。调查表明PFOS污染已经几乎遍及全球。PFOS具有易吸收、难降解性和高度的生物蓄积性。已有研究表明PFOS可引起实验动物包括体重下降；血清胆固醇和甘油三脂下降、肝细胞肥大和空泡形成；肝／体重比增加、死亡等多系统毒性和胚胎毒性。PFOS还具有使灵长类惊厥、使啮齿类条件反射形成滞后的作用。本研究旨在确定PFOS对大鼠的神经系统的毒性作用，探讨PFOS对大鼠中枢神经系统一般病理学改变以及对谷氨酸、Bcl-2蛋白的影响作用。 材料与方法 1．动物分组、染毒及样品采集 1．1动物分组：健康成年雄性Wistar大鼠20只，驯养后随机分成4组，每组5只。 1．2染毒：PFOS染毒剂量分别为50、100和200 mg／kg，对照组给予等体积的2％吐温-80溶液。灌胃染毒1次。 1．3样品采集：24h后断头处死，经左心室采集血液样品；然后灌流固定，采集脑组织样品。 2．观察指标及检测方法 2．1 PFOS对大鼠脑组织细胞形态结构的影响：HE和尼氏染色法 2．2 PFOS对大鼠脑组织谷氨酸的影响：SABC免疫组织化学法 2．3 PFOS对大鼠脑组织Bcl-2蛋白表达的影响：SABC免疫组织化学法 3．试剂与仪器 全氟辛磺酸钾盐、Glu多克隆抗体(兔抗大鼠)、Bcl-2多克隆抗体(兔抗大鼠)、SABC免疫组化即用型试剂盒、DAB(联苯二胺)显色液。Leitz1512 型切片机、BX60F/PM30一型显微照相系统。 4.统计分析 用EXCEL、SPSS软件对观察指标进行秩和检验。 实验结果 1.不同剂量PFOS急性染毒对大鼠脑组织一般病理组织学影响 PFOS引起大鼠脑脑组织病理学改变主要表现为:神经元突起变短模 糊、胞质胞核染色变淡、胞体胀大;尼氏体减少、消失。而且病理学改变随染 毒剂量的增加而愈发严重。 2.不同剂量PFOS急性染毒对大鼠脑组织谷氨酸的影响 PFOS染毒后，各实验组大鼠大脑皮层、小脑白质、小脑颗粒层和海马 (仅Zoom岁kg剂量组)谷氨酸免疫反应阳性细胞的阳性面积比、积分光密 度值与对照组相比均明显升高(p0.01)，呈一定剂量一反应关系。 3.不同剂量PFOS对大鼠脑组织Bcl一2蛋白的影响 PFOS染毒后，各实验组大鼠大脑皮质、海马、小脑的Bcl一蛋白的阳性 面积比、积分光密度值对照组相比明显降低(p0.01)，呈一定剂量一反应关 系。 讨论 PFOS自50年代投入生产以来，分布于全球的各个生态系统中，现在包 括在北极熊和企鹅身上都检出了一定浓度的PFOS。研究表明，PFOS有难 溶解性、高蓄积性、对实验动物具有广泛的多系统毒性。PFOS的污染问题 近年来引起了全球环境学者的广泛关注。 本研究研究了PFoS对大鼠的神经系统的毒性作用，探讨PFOS对大鼠 中枢神经系统一般病理学改变以及对谷氨酸、Bd一的影响作用。PFOS可 引起大鼠脑脑组织神经元突起变短模糊、胞质胞核染色变淡、胞体胀大;尼 氏体减少、消失。而且这种改变随染毒剂量的增加而加重。PFOS染毒后， 大鼠大脑皮质、海马、小脑白质和颗粒层的Glu阳性颗粒变多，各实验组谷 氨酸免疫反应阳性细胞的阳性面积比、积分光密度与对照组相比明显升高 并具有统计学意义(p0.01)。PFoS染毒后，各实验组大鼠大脑皮质、海 马、小脑的Bd一蛋白的阳性面积比、积分光密度与对照组相比明显降低并 具有统计学意义(p0.01)。 HE染色结果显示，PFOS染毒会导致大鼠脑组织神经元突起减少、胞 体胀大、胶质细胞增生等改变。这种改变可能是PFOS本身毒性作用所致。 PFOS能显著增加大鼠中枢神经系统中Glu阳性细胞的表达。过量Glu过 度激动其受体、发挥其兴奋性神经毒作用的同时可能诱发神经元的凋亡。 研究表明，谷氨酸过度释放引起胞浆中钙离子浓度升高是细胞凋亡的启动 因素。胞内CaZ‘浓度的升高可以激活Ca，+依赖性的DNA内切酶，使DNA 降解，发生片断化，从而诱发细胞凋亡。PFOS也可能通过干扰凋亡调节蛋 白Bd一的表达来发挥作用。但是，对于PFOS引起的神经毒性机制仍存在 许多不明之处，仍需进一步研究。 结论 本研究发现: 1.PFOS可引起大鼠中枢神经系统的病理学改变。 2.PFOS对大鼠大脑皮层、海马、小脑的谷氨酸表达具有升高作用。 3.PFOS对大鼠大脑皮层、海马、小脑的Bcl一蛋白表达具有降低作用。

【关键词】：全氟辛磺酸 谷氨酸 Bcl-2 兴奋性神经毒性 凋亡 免疫组织化学法 中枢神经系统 尼氏体
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：R114
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