收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

镉致大鼠肝细胞毒性机理研究

汪纪仓  
【摘要】: 镉是许多工业广泛使用的高毒重金属环境污染物,镉对人和其他哺乳动物的肝、肾、肺、胰腺、睾丸、胎盘和骨等许多器官和组织都有毒性。镉所致机体损伤的机制十分复杂且尚不明确,体内外实验研究证明镉可引起细胞氧化应激或凋亡/死亡,且凋亡与线粒体、细胞内钙离子动态平衡、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)的激活等有关。对啮齿动物研究证明,镉最初主要累积在肝脏,所以暴露毒性剂量的镉首先引起肝脏受损。本论文以大鼠肝细胞为模型,采用细胞生物学和分子生物学的方法研究镉致体外培养大鼠肝细胞的毒性作用及机理。 1.镉对大鼠肝细胞毒性损伤的研究 采用两步灌流法获得大鼠肝细胞,经过24h培养,换以含2.5、5、10μmol/L醋酸镉的无血清培养基培养12h和24h,测定镉对细胞存活率、细胞培养上清液中LDH、ALT和AST的活性,以及镉对细胞形态、超微结构的影响。 结果表明,随着镉浓度的增大,肝细胞的存活率逐渐降低,12h和24h时各剂量染镉组细胞存活率均极显著低于对照组(P0.01);随着镉剂量的增加和作用时间的延长,细胞急剧变形,坏死细胞增多,线粒体肿胀变形,线粒体嵴模糊,内容物皱缩空泡化或最终崩解。LDH、AST和ALT释放量随剂量增加而增加,部分剂量组LDH、AST和ALT活性与对照组相比差异显著或极显著(P0.05或P0.01)。 2.镉对大鼠肝细胞凋亡及氧化损伤的研究 醋酸镉处理肝细胞,测定镉对细胞凋亡率、氧化应激指标、活性氧(ROS)水平及线粒体膜电位(△Ψm)的变化。 结果表明,12h时细胞内GSH含量随镉剂量增高而降低,部分剂量组极显著(P0.01)低于对照组,24h时随剂量增高而升高,5和10μmol/L剂量组显著或极显著(P0.01)高于对照组,GSH-PX的活性变化与之相反;随着镉剂量的增大和作用时间延长,SOD和CAT活性、MDA含量均升高,部分剂量与对照组相比差异显著或极显著(P0.05或P0.01);而GST和GR活性降低,但与对照组无明显差异(P0.05);细胞凋亡率升高,细胞内ROS水平增加和△Ψm降低,部分剂量组与对照组差异显著或极显著(P0.05或P0.01);表明镉可致肝细胞产生氧化应激,且通过线粒体途径引起细胞凋亡。 3.N-乙酰半胱氨酸对镉致肝细胞损伤的影响 对肝细胞染毒的同时添加NAC,通过测定肝细胞的存活率、细胞形态和凋亡、△甲m和ROS的变化,观察NAC对镉致大鼠肝细胞损伤的保护作用。 结果表明,NAC可显著或极显著提高镉处理细胞存活率(P0.05或P0.01),呈剂量-效应关系,NAC可使镉处理组皱缩和坏死细胞、凋亡细胞明显减少,显著或极显著降低镉处理细胞ROS生成和阻止△Ψm的降低(P0.05或P0.01)。表明NAC可有效保护镉致大鼠肝细胞的毒性损伤。 4.镉致大鼠肝细胞凋亡的非caspase途径 用醋酸镉处理肝细胞,观察caspase-3含量变化以及caspases广谱抑制剂Z-VAD-fink对镉致细胞存活率、形态和凋亡变化的影响。 结果表明,镉暴露的不同时间,肝细胞caspase-3活性无明显变化,与对照组差异不显著(P0.05); Z-VAD-fmk对镉所致的细胞存活率、细胞形态和细胞凋亡无显著影响。表明caspase途径未参与镉致大鼠肝细胞的凋亡过程。 5.钙离子超载在镉致大鼠肝细胞凋亡中的作用 通过不同浓度醋酸镉处理肝细胞,不同时间点测定细胞内钙离子浓度,以及钙离子抑制剂Bapta-AM对镉致细胞内钙离子浓度、细胞存活率、细胞形态、细胞凋亡、细胞内ROS和△Ψm变化的影响。 结果表明,镉暴露1.5h时细胞内钙离子水平极显著升高(P0.01),但随着时间的延长,细胞内钙离子水平迅速下降,并接近对照组水平。而Bapta-AM可以显著降低镉引起的钙离子水平升高,并显著提高镉处理细胞的存活率(P0.05)。另外Bapta-AM可使镉处理细胞形态趋于完整、并使变形细胞和凋亡细胞减少,显著或极显著减少ROS产生和抑制△Ψm降低(P0.05或P0.01)。说明镉可致肝细胞内钙离子水平升高,钙离子抑制剂Bapta-AM能有效降低细胞内钙离子水平及细胞损伤,提示钙离子超载在镉致肝细胞凋亡中发挥重要作用。 6.镉致大鼠肝细胞凋亡的MAPK途径 在10μmol/L醋酸镉处理肝细胞的同时,用p38抑制剂SB202190、JNK抑制剂SP600125、ERK抑制剂U0126单独或联合作用于肝细胞,测定细胞存活率、细胞形态、细胞凋亡率、△甲m和磷酸化p38蛋白表达的变化。 结果表明,SB202190可以显著或极显著提高镉处理组细胞的存活率,减少变形细胞和凋亡细胞数量(P0.05或P0.01),但SP600125和U0126作用相反。镉可极显著提高肝细胞磷酸化p38的表达量(P0.01),而SB202190能极显著降低其表达(P0.01);SB202190还可极显著升高镉引起的△甲m降低(P0.01)。说明镉暴露使肝细胞产生的ROS引起p38 MAPK途径激活,并通过损伤线粒体引起细胞凋亡。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 薛选仙;N-苯基-2-萘胺和N-苯基-1-萘胺籍分离的大鼠肝细胞的代谢[J];环境科学学报;1993年02期
2 夏青;陈东;刘玉蓉;陈爱军;;混合稀土“常乐”对大鼠肝脏的影响[J];稀土;2006年03期
3 李子文;李师登;张凤娇;刘丹丹;杨旭;;BDE-209和PCB153在致大鼠肝细胞DNA蛋白质交联(DPC)上的拮抗作用[J];生态毒理学报;2011年02期
4 高红霞;许浩;刘英莉;闫红;薛玲;徐国卉;白玉萍;高振杰;;污灌土壤有机提取物对原代大鼠肝细胞DNA损伤的研究[J];现代预防医学;2007年16期
5 崔志鸿;李鹏;刘晋祎;刘胜学;周燕虹;杨录军;周紫垣;敖琳;曹佳;;某市嘉陵江水中提取物对大鼠肝细胞AHR信号途径的诱导[J];毒理学杂志;2006年06期
6 满洪升,刘晓芳,仲来福,叶建新;大鼠肝细胞微粒体及线粒体的脂肪酸组成分析[J];色谱;1993年05期
7 刘杰,姚汉超,陈茂林,刘宏亮,王光学,严彦,杨旭;人造板材释放的甲醛所致遗传毒性的研究[J];环境科学学报;2003年05期
8 陈治宇,刘丽艳,王宏伟;异喹啉生物碱类化合物的合成及其血管紧张素Ⅱ受体拮抗活性[J];化学试剂;2005年07期
9 聂岚;蒋颂辉;朱惠刚;;用UDS试验检测黄浦江水质致遗传毒性[J];上海环境科学;1992年11期
10 葛伊莉;盛勤芳;宋功武;;胰岛素受体的分离纯化及活性检测[J];化学与生物工程;2010年11期
11 朱国栋;;配合基蛋白质、谷胱甘肽硫-转换酶和化学物质诱发肝脏致癌作用[J];国际肿瘤学杂志;1978年06期
12 陈贵堂;赵立艳;赵霖;綦国红;李博;王岁楼;;花生肽对半乳糖致大鼠肝损伤的抑制作用[J];食品科学;2011年05期
13 傅文宇,王咪咪,徐立红;微囊藻毒素LR对大鼠肝细胞Caspase-3酶活性的影响[J];水生生物学报;2004年04期
14 沈雪;王昊;关爽;卢静;;细胞毒性在食品安全性中的应用研究[J];食品科学;2008年09期
15 由宏;郝睿;赵功玲;朱本忠;朱毅;罗云波;;白萝卜提取物对大鼠非酒精性脂肪肝的药效作用[J];食品科学;2011年07期
16 杨端,周仁珍;致癌物对草鱼原代肝细胞培养物中DNA修复的诱导作用[J];环境科学学报;1984年04期
17 郝述霞;吕慧敏;;稀土在生物体内抗氧化作用的研究进展[J];稀土;2006年03期
18 ;用聚四氯乙烯作表面涂膜的毒性研究[J];食品科学;1986年04期
19 朱砂,刘毓谷;甲基异柳磷对大鼠游离肝细胞结构与功能影响及其在肝细胞中的代谢动力学研究[J];环境科学学报;1990年04期
20 郭勇全;肖萍;孙良顺;申金龙;刘汉卿;赵蔡斌;;茶叶中稀土元素与人体健康[J];化工科技市场;2010年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏涛;王爱国;余日安;肖登峰;林青;杨克敌;;硒和维生素C对氟致大鼠肝细胞DNA损伤的影响[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
2 江青艳;张守全;劳全林;高淑静;梅曼彤;;模拟微重力条件下大鼠肝细胞三维培养的研究[A];中国宇航学会航天医学工程专业委员会、中国空间科学学会空间生命专业委员会联合学术研讨会论文摘要集[C];2001年
3 黄文方;康格非;杨明清;涂植光;陈宏础;唐中;蒋虹;颜英俊;;甘氨脱氧胆酸诱导大鼠肝细胞凋亡[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
4 徐仁欢;金由辛;周霞青;;Caspase-3在大鼠肝细胞BRL-3A凋亡途径中的作用研究[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年
5 张志;方石岗;高毅;蒋泽生;孙尔维;;大鼠肝细胞癌形成过程中MMP-2mRNA的表达及应用BB-94的影响[A];肝脏病防治学术研讨会及新进展学习班专刊[C];2005年
6 于向民;方丽华;;苯巴比妥投入对大鼠肝细胞增生的细胞化学研究[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年
7 裴彬;蔡雄;缪晓辉;范国荣;李爽;;五味子甲素对大鼠肝细胞色素P450 3A影响的研究[A];中华医学会全国第九次感染病学学术会议论文汇编[C];2006年
8 郭启煜;高妍;丛琳;;游离脂肪酸对大鼠肝细胞胰岛素信号传导蛋白的影响[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
9 杨大国;吴其恺;乐晓华;何清;聂广;;通里攻下法对急性肝衰竭大鼠肝细胞凋亡的影响(摘要)[A];第九次全国中西医结合肝病学术会议论文集[C];2000年
10 张荣华;戴裕光;;三七总皂苷药物血清对CFSC、肝纤维化大鼠肝细胞~3H-TdR、~3H-Pro掺入的影响[A];第十五次全国中西医结合肝病学术会议论文汇编[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪纪仓;镉致大鼠肝细胞毒性机理研究[D];扬州大学;2010年
2 袁斌;MiR-23b在大鼠肝再生终止阶段的表达及作用机制研究[D];第二军医大学;2011年
3 潘传涌;MicroRNA-127在大鼠肝再生过程中的作用机制研究[D];第二军医大学;2012年
4 于华芸;热性、寒性中药对大鼠肝全基因表达谱影响的研究[D];山东中医药大学;2010年
5 陈晓光;大鼠肝再生中基因组范围内的窦内皮细胞转录谱动态分析[D];新疆大学;2011年
6 吴宇群;光活黄皮酰胺类化合物对肝P-450及谷胱甘肽的影响及其潜在的生物学意义[D];中国协和医科大学;1997年
7 蒿艳蓉;银杏叶提取物(EGb761)抑制黄曲霉毒素B1诱发大鼠肝癌过程中的作用及其机制[D];广西医科大学;2008年
8 宇汝胜;腺病毒介导NF-κB p65的siRNA抗大鼠移植肝缺血再灌注损伤的研究[D];苏州大学;2008年
9 刘东远;大鼠谷胱甘肽S-转移酶P基因转录调控机制的研究[D];中国协和医科大学;1998年
10 田辉;艾灸对实验衰老大鼠肝细胞端粒调控相关因子及细胞周期的影响[D];湖北中医学院;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 鞠雷;水飞蓟对大鼠肝细胞醋氨酚损伤的保护作用[D];河北农业大学;2007年
2 马晓明;大鼠肝再生时血清胆汁酸及肝脏CYP7Al mRNA表达的变化[D];山西医科大学;2010年
3 谢岚;食用白酒对大鼠肝结构和功能的影响[D];遵义医学院;2011年
4 韩超;蛋氨酸负载对大鼠肝细胞同型半胱氨酸代谢的影响[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
5 何飞;血红素氧合酶-1在大鼠肝移植缺血再灌注损伤中的保护作用研究[D];昆明医学院;2010年
6 赖招霞;微囊藻毒素LR致大鼠肝细胞氧化应激对修复基因的影响[D];福建医科大学;2010年
7 文园园;去神经对大鼠肝再生的影响研究[D];河南师范大学;2011年
8 唐方萍;PAS-Na对锰致大鼠肝肾抗氧化酶和病理学改变的影响[D];广西医科大学;2013年
9 耿小芳;基于iTRAQ技术的大鼠肝再生差异表达蛋白鉴定与作用研究[D];河南师范大学;2013年
10 来小海;地塞米松对大鼠肝再生过程中两种细胞因子表达的影响[D];河南师范大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 陶春祥;中药治疗乙肝的研究[N];中国医药报;2002年
2 傅德明;柴胡与丹参配伍抗大鼠肝纤维化作用的实验研究[N];医药经济报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978