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营养物拮抗环境污染物毒性作用的分子机制的探讨

作　者: 宋歌
导　师: 马旭
学　校: 北京协和医学院
专　业: 遗传学
关键词: 胆碱 亚砷酸钠 神经管缺陷 甲基化 凋亡 邻苯二甲酸酯类 神经管畸形 氧化应激 细胞凋亡
分类号: X171.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


砷可通过胎盘在动物胚胎的神经上皮蓄积,从而诱导先天性畸形,如神经管畸形(NTDs)等。胆碱(CHO),是一种富含甲基的营养物质,做为甲基供体参与体内甲基代谢反应。砷在体内的甲基化作用是一个解毒的过程,胆碱(CHO)是体内甲基的主要来源。对于胆碱摄入能否拮抗砷诱导的胚胎发育异常,以及胆碱摄入和砷诱导的神经管缺陷(NTDs)之间的关系目前还不清楚。在本研究中,我们以鸡胚为动物模型来研究亚砷酸钠(SA)和补充胆碱后对胚胎早期神经系统发育的影响。结果表明SA导致鸡胚生存力的下降,鸡胚体重的下降和胚胎外血管网发育面积的减少。脊柱裂的发生率显著增加。低剂量CHO (25μg/μL)可以逆转SA诱导的胚胎生存力的下降和隐性脊柱裂的增加。同时,CHO (25μg/μL)可以通过上调bcl-2抑制SA诱导的细胞凋亡,通过增加DNMT1和DNMT3a的蛋白表达量使整体DNA甲基化水平增强。然而,SA与高剂量胆碱CHO(50μg/μL)联合处理,与单独SA处理相比,就没有明显区别。综上,我们的研究表明,在鸡胚,补充低剂量CHO可以抑制SA诱导的NTDs,可能与甲基代谢相关。邻苯二甲酸酯类(PAEs)做为一类持久性环境污染物,可以诱发胚胎神经系统发育异常,如神经管畸形(NTDs)细胞凋亡在神经管畸形发生过程中起着重要作用,也有不少关于机体氧化应激与细胞凋亡密切关系的报道,提示机体氧化应激-细胞凋亡-神经管畸形三者之间有一定的关联,这也提示我们神经管畸形的发生除与叶酸缺乏有关外,还与氧化应激、细胞凋亡密切相关。因此,对PAEs可能存在的神经发育毒性以及其诱导神经管畸形可能的分子机制还需要进一步研究。在本研究中,我们首先在NTD人群中检测PAEs的含量及其氧化应激相关指标(SOD、MDA、GSH和8-OHdG);然后以鸡胚为动物模型来研究PAEs对胚胎早期神经系统发育的影响,并通过补充营养物质做毒性恢复实验,寻求能够拮抗PAEs所致毒性损害的营养物质,探讨营养物质拮抗邻苯二甲酸酯类物质致胚胎毒性作用的分子机制。我们的研究表明神经管畸形的发生与母体体内邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二丁酯(BBP/DEHP/DBP)及其代谢物的存在以及氧化应激密切相关；BBP/DEHP/DBP通过氧化应激致鸡胚胚胎毒性,通过补充胆碱CHO (100μg/μL)能够部分恢复其致畸效应。可能与胆碱通过提高体内抗氧化酶SOD的活性,抑制氧化应激的发生有关。

全文目录


缩略语表  5-6
第一部分 营养物拮抗无机物毒性作用的分子机制的探讨  6-37
  摘要  6
  ABSTRACT  6-8
  前言  8-9
  实验材料  9-11
    1、实验仪器和耗材  9
    2、实验试剂  9-10
    3. 液体配制  10-11
  实验方法  11-16
    1、鸡胚处理  11
    2、鸡胚生存能力检测  11
    3、组织学方法(HE染色)  11-12
    4、原位末端标记技术(TUNEL)检测鸡胚神经管细胞凋亡  12
    5、全胚TUNEL检测  12-13
    6、全胚的免疫荧光检测  13
    7、切片的免疫组化  13-14
    8、Western blot检测  14-15
    9、Real-time PCR检测DMNT1/DMNT3a基因mRNA表达水平  15
    10、数据分析  15-16
  研究技术路线  16-17
  实验结果  17-28
    1、低剂量胆碱逆转砷所致的胚胎生存力的下降  17-19
    2、低剂量胆碱逆转SA所致的神经管缺陷  19-20
    3、低剂量胆碱能够改善SA所致的胚胎神经系统发育异常  20-24
    4、低剂量CHO能够恢复SA所致的DNA整体低甲基化和DNMT1和DNMT3a的表达升高  24-26
    5、低剂量CHO逆转SA所致的细胞凋亡的增加  26-28
  讨论  28-31
  参考文献  31-37
第二部分 营养物拮抗有机污染物毒性作用的分子机制的探讨  37-70
  摘要  37
  AbstraCt  37-39
  前言  39-41
  实验材料  41-44
    1、实验仪器和耗材  41
    2、实验试剂  41-42
    3、液体配制  42
    4、研究对象  42-44
  实验方法  44-55
    一、邻苯二甲酸酯类物质在NTD人群的分布  44-49
      1、GC-MS方法检测母体体液内PAEs的含量  44-45
      2、检测母体体液内氧化应激相关指标  45-49
    二、鸡胚实验  49-55
      1、鸡胚处理  49-50
      2、鸡胚生存能力检测  50
      3、活性氧检测  50-51
      4、脂质过氧化检测  51
      5、超氧化物岐化酶(SOD)活性检测  51-52
      6、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性检测  52-53
      7、全胚TUNEL检测  53-55
  研究技术路线  55-56
  实验结果  56-65
    一、邻苯二甲酸酯类物质在NTD人群的分布  56-59
      1、GC-MS方法检测母体体液内PAEs的含量  56-58
      2、检测母体体液内氧化应激相关指标  58-59
    二、鸡胚实验  59-65
      1、胚胎生存力检测  59-60
      2、氧化应激相关指标的检测  60-63
      3、Whole mount Tunel检测凋亡信号  63-65
  讨论  65-67
  参考文献  67-70
附录  70-83
  参考文献  80-83
论文综述  83-91
  参考文献  86-91
个人简历  91-92
致谢  92-93

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 生态系统与污染生态学 > 污染生态学
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