高磷對乳鼠心肌細胞的生物學(xué)效應(yīng)及聚磷菌的除磷作用.pdf

1、磷是構(gòu)成生物體并參與新陳代謝不可或缺的常量元素。磷廣泛分布于自然界,完全可以滿足人體生理所需,一般不存在缺磷現(xiàn)象。但過量的磷可引起人體內(nèi)鈣磷比例失調(diào),導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、高磷血癥等。過量的磷飲食還可增加慢性腎病患者患心血管疾病的危險性,也可能增加正常人患心血管疾病的危險。在慢性腎臟疾病(Chronic kidney disease,CKD)患者中,高血磷引起的心血管鈣化是導(dǎo)致CKD患者死亡的主要病因。對于腎功能不全的腎病患者,嚴格控制飲食中磷

2、的攝取量是關(guān)鍵,這不僅可以延緩腎功能衰竭,還可以預(yù)防腎臟病變的發(fā)生。從這些方面可以看出高磷對人和動物的健康有著重要的影響。然而不幸的是,由于環(huán)境污染和污水排放,江河湖海磷污染的現(xiàn)象日益嚴重,高磷污染的水源不僅產(chǎn)生了棘手的環(huán)境問題,而且嚴重威脅人類的健康。因而深入了解高磷對一些細胞的生物學(xué)效應(yīng),探尋能有效處理高磷的微生物,有著重要的意義。
　　 本論文通過觀察不同濃度的高磷對乳鼠心肌細胞原代培養(yǎng)的影響,探討了高磷對乳鼠心肌細胞的生

3、物學(xué)效應(yīng),包括高磷對乳鼠心肌細胞增殖抑制凋亡情況和高磷對乳鼠心肌細胞鈣化情況的研究,以了解高磷與乳鼠心肌細胞異位鈣化的關(guān)系,從而分析高磷對人和動物健康的影響。此外,從環(huán)境樣品中分離篩選了聚磷菌,并對其去除污水中高磷的效能進行分析,這對降低控制高磷引起的水體污染及飲用水安全有著重要的意義。主要結(jié)果如下:
　　 1.分別采用酶消化法和組織貼壁法分離乳鼠心肌細胞,并根據(jù)所得細胞的活力和純度,對兩種方法進行了比較,從而確定適用的分離乳鼠

4、心肌細胞原代培養(yǎng)的方法。結(jié)果表明,兩種方法均可得到乳鼠心肌細胞,有節(jié)律性搏動,免疫組化染色胞漿呈褐色,細胞核呈藍色,確定為乳鼠心肌細胞。兩種方法得到的心肌細胞活力均在95％以上,無顯著差異(P>0.05)。但酶消化得到的細胞純度較高,為97.638％,而組織貼塊法為82.295％,酶消化法優(yōu)于組織貼壁法,二者有顯著差異(P<0.05)。通過分析不同因素對酶消化法分離的心肌細胞活力的影響,得出最佳心肌細胞活力的條件:胰蛋白酶濃度為0.12

5、5％,pH在6.8～7.0,消化總的時間為40 min。差速貼壁時間顯示,貼壁120 min后心肌細胞純度可達95％以上。
　　 2.比較了不同濃度高磷(3,6,9 mmol／L)對心肌細胞增殖抑制、鈣沉積量、骨橋蛋白(osteopontin,OPN)含量及表達量情況的影響。高磷對乳鼠心肌細胞有著增殖抑制作用,與對照組相比,0 d和第2 d時各濃度之間對乳鼠心肌細胞增殖抑制無顯著差異(P>0.05),從第4 d起,所有高磷組細胞

6、增殖抑制率均高于對照組(P<0.05)。鈣沉積影響結(jié)果表明,與對照組相比,三個高磷組鈣沉積量均明顯高于對照組(P<0.05),且鈣沉積含量與作用時間及濃度有密切關(guān)系。OPN含量及表達量含量結(jié)果顯示,與對照組相比,三個高磷組OPN含量及表達量顯著升高(P<0.05),且隨著時間和濃度的增加而明顯增加。
　　 3.根據(jù)caspase-3活性和DNA ladder方法評價了高磷對乳鼠心肌細胞凋亡的作用。高磷組乳鼠心肌細胞2 d后凋亡蛋

7、白酶Caspase3含量增加,隨著濃度、時間的增加而加增加,Caspase3含量由對照組(1 mmol／L磷)的0.034 pmol／L上升至9 mmol／L磷的0.344 pmol／L。在細胞培養(yǎng)后期,即培養(yǎng)6 d后發(fā)現(xiàn),高磷組6 mmol／L,9 mmol／L培養(yǎng)的乳鼠心肌細胞產(chǎn)生凋亡片段。
　　 4.從污水中分離到一株高效聚磷菌J-12,經(jīng)生理生化以及16S rDNA鑒定為節(jié)桿菌屬的一個種(Arthrobacter sp.