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醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠血脑脊液屏障损伤的比较研究

冯佩佩  
【摘要】:目的本研究旨在探讨比较醋酸铅与纳米硫化铅暴露后对大鼠血脑脊液屏障的物理屏障功能和免疫监视功能的损伤的不同,为不同类型的铅中毒防治提供理论依据。方法SPF级SD雄性大鼠81只随机分为对照组、醋酸铅组(20mg/kg)和纳米硫化铅(nano-pbS)组(20mg/kg),每组27只。染毒方法为灌胃,染毒时间为9周。应用Morris水迷宫检测大鼠的学习与记忆功能;运用ELISA法检测实验大鼠血清以及脑脊液中白蛋白、白细胞介素-4(IL-4)、干扰素-γ(IFN-γ)、CXCL10含量,并计算出脑脊液白蛋白指数;激光共聚焦荧光免疫方法检测脉络丛胞质附着蛋白-1(ZO-1)、闭合蛋白(Occludin)、血管内皮表达粘附分子(ICAM-1)荧光表达分布;采用real-time PCR方法检测实验大鼠脉络丛中ZO-1、Occludin、IL-4、IFN-γ、CXCL10和ICAM-1的m RNA的表达;流式细胞术检测实验大鼠全血和脑脊液中CD4+T淋巴细胞的数量;应用透射电镜对实验大鼠的脉络丛组织上皮细胞的超微结构进行观察。结果1实验大鼠的生长发育情况:在醋酸铅与纳米硫化铅染毒期间,所有实验大鼠体重未见明显差异。2醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠学习记忆功能的影响:与对照组比较,醋酸铅与纳米硫化铅染毒后,第四天,两染毒组大鼠的逃逸潜伏期均延长,纳米硫化铅组比醋酸铅组延长32.89%(P0.05),两个染毒组大鼠穿越平台的次数均有所下降(P0.05),组间比较无显著差异。3醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠血清及脑脊液中白蛋白、IL-4、IFN-γ、CXCL10含量的影响:醋酸铅组和纳米硫化铅组而脑脊液中白蛋白含量较对照组分别升高25.18%和47.70%,纳米硫化铅组比醋酸铅组升高17.98%(P0.05),两组脑脊液白蛋白指数均较对照组升高,且纳米硫化铅组升高更明显(P0.05);与对照组比较,醋酸铅组与纳米硫化铅组细胞因子IL-4、IFN-γ的含量增加,CXCL10含量降低。其中,醋酸铅组与纳米硫化铅组血清中细胞因子IL-4、IFN-γ含量较对照组分别升高[72.13%、93.56%]和[54.61%、43.50%],CXCL10含量分别降低了43.11%和53.44%(P0.05),但纳米铅组与醋酸铅组比较无明显不同。脑脊液中,醋酸铅组与纳米硫化铅组细胞因子IL-4、IFN-γ和CXCL10与血清中变化趋势相同。其中,纳米硫化铅组脑脊液中IL-4比醋酸铅组低13.60%,IFN-γ含量比醋酸铅组升高205.06%(P0.05)。4醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠脉络丛中ZO-1、Occludin、ICAM-1和CD4+T淋巴细胞分布的影响:对照组大鼠脉络丛中ZO-1呈连续线状环形分布,荧光较强。醋酸铅组、纳米硫化铅组大鼠脉络丛中ZO-1荧光减弱,分布呈不连续性,纳米硫化铅组较醋酸铅组更为显著;醋酸铅组、纳米硫化铅组大鼠脉络丛紧密连接蛋白Occludin边缘荧光与对照组比较减弱。纳米硫化铅组比醋酸铅组表达下降幅度大;对照组中,ICAM-1的荧光呈不连续性,醋酸铅与纳米硫化铅组脉络丛中ICAM-1的荧光强度均较对照组增强,纳米硫化铅组更明显。5醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠脉络丛中ZO-1、Occludin、IL-4、IFN-γ、CXCL10和ICAM-1的m RNA的表达的影响:与对照组比较,醋酸铅组与纳米硫化铅组紧密连接蛋白ZO-1、Occludin m RNA相对表达量均呈下降趋势(P0.05),纳米硫化铅组紧密连接蛋白ZO-1、Occludin m RNA相对表达量比醋酸铅组分别下降了59.37%,11.90%(P0.05);与对照组比较,醋酸铅与纳米硫化铅暴露后,脉络丛中ICAM-1、IL-4、IFN-γ的m RNA的表达结果升高,醋酸铅与纳米硫化铅组CXCL10蛋白的m RNA的表达结果较对照组降低,纳米硫化铅组的ICAM-1、IL-4和CXCL10的m RNA的表达分别比醋酸铅组高31.19%、72.57%和42.86%,IFN-γm RNA的表达比醋酸铅组降低21.63%(P0.05)。6醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠血液及脑脊液中CD4+T淋巴细胞数量的影响流:醋酸铅组大鼠全血中CD4+T淋巴细胞以及醋酸铅组与纳米硫化铅组脑脊液中CD4+T淋巴细胞比例均较对照组增加(P0.05)。7醋酸铅与纳米硫化铅暴露对大鼠脉络丛超微结构的影响:观察发现对照组脉络丛组织微绒毛浓密,排列紧密;线粒体形态正常;细胞之间的紧密连接结构呈完整性,清晰可见。而醋酸铅组与纳米硫化铅染毒组脉络丛组织微绒毛缺失稀少,排列杂乱无序;线粒体呈肿大及空泡样改变,且纳米硫化铅组线粒体形态有异常;细胞间紧密连接局部模糊不清,但醋酸铅与纳米硫化铅组微绒毛无明显差异。结论醋酸铅与纳米硫化铅暴露后可导致大鼠学习和记忆功能下降,血脑脊液屏障的物理屏障功能和免疫功能受到损伤,且纳米硫化铅损伤更重。


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