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《东北师范大学》 2011年
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萘对秀丽线虫的毒性作用及DhHP-6的体内解毒效应

张淑华  
【摘要】:多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是一大类广泛存在于环境中的有机污染物,由于它潜在的致癌性,目前已成为世界各国共同关注的环境污染物。萘(naphthalene,Nap)是结构最简单、最易溶的多环芳烃,是研究PAHs问题最常用的模型化合物。萘是人们研究多环芳烃对人体暴露和健康效应最深入的一种化合物。它主要来源于环境中的煤炭、粗油及烟雾等。还被用于生产塑料、树酯、杀虫剂和表面活性剂。由于萘对人体的广泛暴露,人们正对萘毒性进行全面的研究。 已有研究表明,萘暴露会导致血清和肝脂质过氧化程度的升高,并能降低肝硒谷胱甘肽过氧化物酶的活性。萘暴露也与人和大鼠的溶血性贫血的发生有关。此外,萘还能够诱导氧化胁迫从而导致大鼠肝和脑脂质过氧化,谷胱甘肽缺失,DNA单链断裂、膜微粘度化和尿脂代谢物的排泄。但是,萘的毒性作用机制尤其是分子水平的机制目前尚未阐明,系统阐明萘对生物体的多重毒性作用是本文的宗旨之一。 人们对萘暴露生物体的解毒治疗一直在进行中,体内有效解毒剂的研制是目前的热点。组氨酸亚血红素六肽(DhHP-6,D)是吉林大学生物大分子实验室自行研制的过氧化物酶模拟物,已有研究表明它具有抗百草枯导致的氧化胁迫能力和清除体外自由基的能力。研究DhHP-6对萘暴露秀丽线虫的体内解毒效应是本文的宗旨之二。 在实验中我们选择了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C.elegans)作为研究萘毒性和DhHP-6体内解毒效应的模型动物。秀丽线虫作为在环境毒理学研究领域一个优秀的模型生物,具有许多得天独厚的优点。首先秀丽线虫具有培养简单、生活周期短的特点,便于快速进行遗传分析;其次秀丽线虫是第一个获得全基因组序列的生物,便于人们进行分子机制方面的研究。 本文采用秀丽线虫作为新型模式生物,分别在0.3 mg/L, 3.0 mg/L和30.0 mg/L萘浓度下暴露24小时,然后分别对受试秀丽线虫的生理指标(生殖情况、寿命、运动情况)、生化指标(体内自由基含量、细胞凋亡情况)和基因指标(hsp16.1,ctl-2, sod-3, cep-1,cyp35a2, gst-1, ugt-44和dhs-28)进行测定。同时,在加有100μM DhHP-6的情况下,再对前述三类指标进行对比分析,确定DhHP-6的体内解毒效应。 实验结果显示,与对照组相比,暴露于0.3 mg/L, 3.0 mg/L和30.0 mg/L萘的秀丽线虫的产卵数、寿命、头部摆动频率和身体弯曲频率、体内自由基含量均呈下降趋势,并且符合剂量-效应关系;暴露于0.3 mg/L和3.0 mg/L萘的秀丽线虫细胞凋亡加剧,但在萘浓度为30.0 mg/L时受试秀丽线虫的细胞凋亡程度减缓;暴露于0.3 mg/L, 3.0 mg/L和30.0 mg/L萘的秀丽线虫的热激蛋白基因hsp16.1,过氧化氢酶基因ctl-2,超氧化物歧化酶基因sod-3和细胞凋亡基因cep-1均总体上调明显,而细胞色素P450基因cyp35a2,谷胱甘肽转移酶基因gst-1, UDP-葡糖醛酸转移酶基因ugt-44和短链脱氢酶基因dhs-28表达差异轻微。 与此同时,本文采用100μM DhHP-6对L4期秀丽线虫进行保护4h,后将经DhHP-6处理的秀丽线虫分别暴露于0.3 mg/L萘, 3.0 mg/L萘和30.0 mg/L萘中24小时,重复进行上述生理指标、生化指标和基因指标中各参数的对比分析与检测,实验结果显示,DhHP-6对受试秀丽线虫各指标参数均有不同程度的修复作用。 从受试秀丽线虫寿命情况、体内自由基变化情况和氧化胁迫相关基因(hsp16.1,ctl-2, sod-3, cep-1)表达情况来看,氧化机制在萘诱导秀丽线虫毒性作用中起主要作用。而DhHP-6通过平衡氧化-抗氧化状态可以改善萘毒性导致的氧化损伤,起到体内解除萘毒性的作用。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R114

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【参考文献】
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