论文部分内容阅读
前言稀土元素（rare earth elements,REEs）是一组化学性质相近的镧系元素,近十几年来,稀土技术在我国迅速推广和应用,涉及农业、畜牧业、水产养殖、工业和医药等多个领域,特别是稀土微肥、微饲被广泛应用于农业、畜牧业生产。随着应用的日益广泛,越来越多的REEs进入环境,并通过食物链的作用进入人体,REEs的环境残留、蓄积及其对人体健康的影响成为不容忽视的卫生学问题,因此REEs的环境影响和健康效应值得深入研究。有关稀土元素的损害效应,国内外均有一些报道:认为稀土元素可延缓生长发育过程,引起肝、肾、心脏的病理改变,抑制免疫功能,促进细胞氧化损伤,导致染色体畸变等。稀土元素对于中枢神经系统的危害尤其值得重视。稀土元素可以通过血脑屏障进入脑组织,通过胎盘屏障由母体进入胎儿体内。因此,长期摄入稀土对发育中的中枢神经系统造成的损害不容忽视,是关系到优生优育和儿童健康的亟待解决的重要课题。海马是高级神经中枢,是学习记忆的关键脑区。海马神经细胞的损伤对于神经系统发育会产生严重影响。镧是最具代表性的轻稀土元素,化学性质活泼,可与机体各种成分发生反应而诱发效应。镧也是自然界中含量较多的REEs,且在脑中的蓄积性较强,常作为REEs神经毒性研究的代表物质。目前乃至REEs损害学习记忆的机制尚不明确。因此研究镧的毒性研究成为了稀土元素研究的重点。本课题采用大鼠哺乳期染镧的方法,观察不同剂量镧暴露对仔鼠脑细胞氧化损伤及海马细胞凋亡率的影响,探讨镧的传递过程及其所致中枢神经系统毒作用的机制、为全面评价稀土元素的安全性提供部分理论依据。材料和方法健康Wistar大鼠雌性24只,体重260-280g,由本校实验动物中心提供,动物室温度18-23℃,相对湿度45-55%。驯化1周后按体重随机分为4组:对照组和低、中、高剂量组,每组6只。动物交配:雌雄大鼠以1:1同笼,次日晨于盘底及阴道检查阴栓,查出阴栓者,母体编号称重,另笼饲养。产子后,通过自由饮水方式对各组动物进行染毒处理。对照组:饮用蒸馏水;低剂量组:饮用含0.25%的LaCl3蒸馏水溶液;中剂量组;饮用含0.5%LaCl3的蒸馏水溶液;高剂量组:饮用含1.0%LaCl3的蒸馏水溶液。连续染毒至仔鼠断乳。染毒结束后进行各种指标测定。1、一般指标:体重、脑组织重量并计算脑组织系数。2、脑组织脂质过氧化（LPO）产物丙二醛（MDA）生成量测定。3、脑组织还原型谷胱甘肽（GSH）含量测定二硫代双硝基苯甲酸（DTNB）法。4、脑组织超氧化物歧化酶（SOD）活力测定黄嘌呤氧化酶法。5、脑组织谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力测定改良DTNB直接法。6、细胞凋亡率的测定流式细胞仪法。7、凋亡相关基因bcl-2和bax的检测免疫组化法。结果1、各组仔鼠体重与脑组织重量、脑组织系数各染镧组与对照组比较,高剂量组体重显著低于对照组（P＜0.05）,高剂量染镧组脑组织重量显著低于对照组（P＜0.05）。低、中高剂量染镧组脑组织系数显著低于对照组（P＜0.05）。2、脑组织脂质过氧化指标检测脑组织中MDA水平,各染镧组均显著高于对照组（P＜0.01）,且随染镧剂量的增加而显著升高,具有明显的剂量-效应关系;GSH含量,高剂量组显著低于对照组及低剂量组（P＜0.01）,中剂量组显著低于低剂量组（P＜0.01）;各染镧组SOD活力随剂量升高呈下降趋势,高剂量组显著低于对照组及低、中剂量组（P＜0.01）;GSH-Px活力,中、高剂量组显著低于对照组及低剂量组（P＜0.01）,高剂量组与中剂量组比较显著降低（P＜0.05）。3、脑组织细胞凋亡率的检测中剂量组、高剂量组脑组织细胞凋亡率显著高于对照组、低剂量组,对照组与低剂量组虽无显著性差异（P＞0.05）,但有升高趋势,实验组细胞凋亡率随氯化镧染毒浓度的增加而显著增加;高剂量组细胞凋亡率显著高于和中剂量组。4、海马细胞凋亡相关基因bcl-2、bax的蛋白表达情况海马细胞bcl-2基因表达的半定量分析结果。随着染镧剂量的升高,阳性面积百分比和积分光密度值均呈下降趋势,有明显的剂量-效应关系。中、高剂量染镧组与对照组比较均有显著性差异（P＜0.01）。中、高剂量染镧组与低剂量染镧组之间的差异有显著性（P＜0.01）。海马细胞bax蛋白表达比较,随着染镧剂量的升高,反映bax蛋白表达的半定量指标阳性面积百分比和积分光密度值均升高,有明显的剂量-效应关系。中、高剂量染镧组与对照组比较均有显著性差异（P＜0.01）。中、高剂量染镧组与低剂量染镧组之间的差异有显著性（P＜0.01）。结论1、哺乳期镧暴露可对子代大鼠脑细胞产生氧化损伤,随着染镧浓度提高,MDA值显著升高,SOD活力有逐渐降低,GSH、GSH-Px值有下降趋势,说明氧化损伤程度增加。2、哺乳期镧暴露促进子代大鼠脑组织细胞凋亡,海马神经细胞的bcl-蛋白表达下降,bax蛋白表达增强。