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牛磺酸对锰神经毒性干预作用的体外研究

李习艺  
【摘要】: 目的:锰是一种常见的神经性毒物,职业性锰接触所致神经系统损害已广为人们所认识,但锰神经毒性的机制却远未阐明,且目前尚无理想的防治手段,为进一步探讨锰神经毒性的作用机制,并寻找有效的干预因子,我们对锰致神经细胞体外毒性的病理学改变及牛磺酸对锰神经毒性的干预作用进行了研究。方法:取新生Wistar大鼠大脑皮层作神经细胞原代培养,动态观察细胞生长状况。尼氏染色鉴定神经细胞后,用不同浓度锰染毒,以MTT测试结果进行统计分析作细胞存活曲线。选取三个MTT结果有显著性差别的点值设定染锰的高中低剂量组,透射电镜观察各组超微结构改变。选取最小有作用浓度建立锰中毒细胞模型,给予0.5,1,2,4mmol/L牛磺酸干预,同时设空白对照、锰毒性对照及牛磺酸对照组。24h后收集培养液上清或培养细胞以LDH活力及MTT法检测神经细胞存活力,测定培养液上清MDA含量,以光镜、透射电镜、扫描电镜观察形态学改变。结果:0.1mM染锰24h神经细胞存活率与对照组比较无显著差别,0.4mM~8mM染锰后24h神经细胞存活率明显下降且存在剂量反应关系。分别以0.1 mM、0.4 mM、1 mM为染锰高中低剂量组,透射电镜显示各剂量组超微结构改变特征不同。低剂量组可见粗面内质网增生,中剂量组以胞核改变最为明显,可见核固缩,核仁解集及一定数量的凋亡小体,高剂量组以溶酶体改变最为明显,可见大量髓鞘样结构。以0.4mM锰建立中毒模型,MTT结果显示染锰组细胞存活率显著下降,各牛磺酸对照组对神经细胞短期存活率与对照无差别,0.5mmol/L牛磺酸干预组WP=4细胞存活率与染锰组比较显著提高,而其余各牛磺酸干预组无明显差别。LDH活力在空白对照及染锰组间有差别,而牛磺酸干预组及空白对照间无差别。MDA在空白对照组、染锰组牛磺酸干预组各组培养液上清中浓度无差别。形态学方面光镜下可见染锰后细胞尼氏体溶解消失,牛磺酸干预组细胞形态基本正常,但部分细胞可见尼氏体数量减少。透射电镜下见牛磺酸干预组与锰染毒组超微结构改变均以核改变为特征,可见凋亡小体,但牛磺酸干预组发生病理改变的细胞数较少。扫描电镜见染锰后神经细胞膜可见较大空隙,膜结构稀疏,而牛磺酸可明显对抗这种作用。结论:锰在体外可剂量依赖性引起神经细胞死亡,不同浓度锰作用引起细胞超微结构改变的特征不同,低剂量时刺激内质网增生,中剂量时主要诱导细胞凋亡,而高剂量时激活溶酶体。适当剂量的牛磺酸对锰的神经毒性有一定保护作用,且可能与其稳定细胞膜作用有关。


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