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有机磷杀虫剂毒死蜱经氧化胁迫诱导小鼠视网膜细胞凋亡及维生素C和E的联合保护作用

作　者: 于甫
导　师: 王子仁
学　校: 兰州大学
专　业: 动物学
关键词: 有机磷杀虫剂 毒死蜱 视网膜 氧化胁迫 凋亡 维生素C 维生素E
分类号: R363
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


有机磷杀虫剂毒死蜱(CPF)在全球农业生产和公共卫生项目中的广泛使用,已经引起了严重的环境污染和健康危害,包括急、慢性人类中毒。视网膜也是CPF作用的靶器官之一。但目前对其中毒机制还不十分明了。以前的研究主要侧重于CPF对视网膜细胞中乙酰胆碱酯酶活性的抑制作用。本研究主要是探讨CPF能否诱导小鼠视网膜细胞产生氧化胁迫并致其凋亡,而联合应用维生素C和E对CPF的视毒性是否有抑制作用。试验小鼠被随机分成4组(每组20只):对照组(Control);维生素C加维生素E处理组(VC+VE);毒死蜱处理组(CPF);和CPF加维生素C和维生素E处理组(CPF+VC+VE)。VC+VE组和CPF+VC+VE组用维生素C 250 mg/kg和维生素E 150mg/kg预处理,皮下注射,每天1次,持续6天。其它组同时皮下注射生理盐水。之后,CPF组和CPF+VC+VE组通过强迫饲喂给予CPF(63 mg/kg),该剂量为半致死剂量的1/4。在CPF处理24小时后,所有的鼠麻醉后被杀死,摘除视网膜。部分视网膜被用来做电镜标本,观察其细胞的形态学改变,以及用共聚焦显微镜检测钙离子浓度。部分视网膜被分离成单细胞悬液进行彗星电泳,AO/EB双重染色,以及用流式细胞仪检测细胞凋亡。剩余的视网膜被制成匀浆用来检测丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)活性,过氧化氢酶(CAT)活性,谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。结果显示:CPF组小鼠视网膜细胞中产生了脂质过氧化,DNA损害程度增强,部分细胞发生凋亡,同时抗氧化酶SOD、CAT和GPX的活性降低,而抗氧化剂维生素C和E的联合使用则可以明显抑制CPF的这些细胞毒作用,这说明CPF所诱导的小鼠视网膜细胞凋亡确实是由氧化胁迫造成的。我们还观察到,CPF还可以抑制小鼠视网膜细胞中的AChE活性,并促进其胞内钙离子浓度增加,而联合应用维生素C和E,对这些作用具有明显和有效的抑制效果。我们的结果说明:①有机磷杀虫剂CPF可经由氧化胁迫途径诱导小鼠视网膜细胞凋亡,在该过程中CPF降低了AChE活性并增加了细胞内钙离子的浓度。本研究结果有助于进一步阐明CPF和其它有机磷杀虫剂引起中毒的机制;②外源性抗氧化剂维生素C和E的联合应用,明显地降低了CPF对小鼠视网膜细胞的损害作用。上述研究结果提示,在临床治疗有机磷杀虫剂引起的视毒性时,除了使用传统的解毒剂进行治疗外,如果再结合使用维生素C和E的抗氧化治疗,也许会收到更好的效果。

全文目录


中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
1 前言  10-46
  1.1 有机磷杀虫剂  11-15
    1.1.1 产量、用途、接触及使用情况  12-13
    1.1.2 中毒概况  13-15
    1.1.3 OPI对人与动物的影响  15
  1.2 OPI中毒视网膜损伤机制  15-24
    1.2.1 AChE机制  15-20
    1.2.2 氧化胁迫机制  20-24
  1.3 维生素C和维生素E的保护作用  24-31
    1.3.1 维生素C的生物功能  24-25
    1.3.2 维生素C的抗氧化作用  25-26
    1.3.3 维生素E的分子结构、生理活性和主要功能  26
    1.3.4 维生素E的抗氧化作用  26-27
    1.3.5 维生素C或维生素E缺乏与眼疾病  27-29
    1.3.6 维生素C和维生素E的联合抗氧化作用  29-30
    1.3.7 有关维生素C和维生素E的使用剂量  30-31
  1.4 OPI与细胞凋亡  31-37
    1.4.1 细胞凋亡的概念  31
    1.4.2 细胞凋亡的生物学特征  31-32
    1.4.3 OPI诱导细胞凋亡机制  32-36
    1.4.4 OPI诱导细胞凋亡的判断依据  36-37
  1.5 毒死蜱的毒理学研究进展  37-42
    1.5.1 毒死蜱的概念  37
    1.5.2 CPF的分子式及结构式  37
    1.5.3 CPF的理化性质及用途  37-38
    1.5.4 CPF的生物代谢  38
    1.5.5 CPF对脑细胞发育的影响  38-40
    1.5.6 CPF的致畸性  40-41
    1.5.7 CPF对人类志愿者的实验结果  41
    1.5.8 CPF在动物实验中低剂量重复接触与大剂量一次性接触的年龄差别  41-42
  1.6 OPI与眼毒性  42-44
    1.6.1 相关实验室研究  42-44
    1.6.2 临床病例发现  44
  1.7 本研究的目的和意义  44-46
2 材料与方法  46-54
  2.1 主要试验仪器  46
  2.2 药品和试剂  46
  2.3 动物及处理  46-47
  2.4 视网膜单细胞分离  47
  2.5 细胞凋亡分析  47-49
    2.5.1 形态学观察  47-48
    2.5.2 细胞凋亡的定量分析——异硫氰酸荧光素标记Annexin V(Annexin V-FITC)检测凋亡  48-49
  2.6 MDA分析  49-50
  2.7 单细胞电泳(SCGE)  50
  2.8 各种抗氧化酶测定  50-52
    2.8.1 SOD活性测定  50-51
    2.8.2 CAT活性测定  51
    2.8.3 GPX活性测定  51-52
  2.9 AChE的测定  52
  3.10 蛋白含量测定  52
  3.11 激光共聚焦显微镜(LSCM)检测细胞内游离钙离子浓度  52-53
  3.12 统计分析  53-54
3 结果  54-61
  3.1 CPF可诱导小鼠的视网膜细胞凋亡  54-56
  3.2 CPF可诱导小鼠视网膜细胞中的活质分子的损伤  56-58
  3.3 维生素C和E的联合保护作用  58
  3.4 维生素C和E的联合应用提高了AChE的活性  58-59
  3.5 维生素C和E的联合应用降低了小鼠视网膜细胞内游离钙的浓度  59-61
4 讨论  61-67
  4.1 CPF确实有使眼睛致毒的作用  61
  4.2 高比例的多不饱和脂肪酸是视网膜易于氧化胁迫的组织学基础  61-62
  4.3 氧化胁迫加剧了CPF视网膜致毒  62-63
  4.4 AChE抑制和[Ca~(2+)]_i上调参与了CPF视网膜致毒  63-64
  4.5 视网膜细胞内钙离子增加加剧了视网膜细胞的凋亡  64
  4.6 抗氧化剂维生素C和E对视网膜的保护作用  64-65
  4.7 结论  65-67
参考文献  67-107
在学期间研究成果  107-108
致谢  108

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 病理学 > 病理生理学
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