n-乙酰半胱氨酸對甲基汞致大鼠腦氧化損傷和谷氨酸代謝障礙的影響.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、甲基汞(methylmereury, MeHg)是一種有毒化合物,引起的環(huán)境污染已成為全球性問題,并受到世界各國研究者的極大關注。由于甲基汞具有脂溶性的特點,易于穿透生物膜,在生物體中大量積累,具有很高的穩(wěn)定性,并在組織中長期存在,難以消除,對環(huán)境具有生物蓄積毒性作用。甲基汞中毒是以神經系統(tǒng)為主的全身性損害,在日本曾經由于水體甲基汞的污染導致了水俁病的發(fā)生。目前對甲基汞致神經毒性的機制尚不清楚,有相關報道稱與大腦內谷氨酸的代謝轉運障礙及

2、氧化損傷有關,二者的相互作用又進一步增大了神經毒性。N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)是半胱氨酸的衍生物,它的巰基可作為H+供體而發(fā)揮直接的抗氧化作用,而且能再合成具有生物活性的谷胱甘肽,從而起到間接抗氧化作用及自由基清除作用,因而在臨床和實驗中有著廣泛的應用前景。本實驗研究將通過動物實驗建立MeHg亞急性中毒模型,并應用NAC進行預處理。在研究MeHg所致氧化損傷作用和興奮性神經毒性作用的同時觀察NAC對Me

3、Hg所致神經毒性是否具有拮抗作用,從而更加深入地探討MeHg所致氧化損傷與興奮性神經毒性之間的內在聯(lián)系,為MeHg中毒的防治提供新的思路。
   材料與方法:
   由中國醫(yī)科大學實驗動物中心提供的清潔級Wistar大鼠72只,體重180±10g,雌雄各半,實驗動物合格證號:SYXK(遼)2003-0013。動物實驗室溫度17-23℃,相對濕度45-55%,普通光照,動物飼料由實驗動物中心提供。正式實驗前飼養(yǎng)1周,按體重

4、隨機分成4組,每組18只,雌雄各半。第1組為對照組,第2、3組分別為低、高劑量單純染甲基汞組,第4組為NAC預處理組。對照組和單純染甲基汞組皮下注射生理鹽水,NAC預處理組皮下注射1mmol/kg NAC;2h后,對照組腹腔注射生理鹽水,低、高劑量單純染甲基汞組分別腹腔注射4μmol/kg、12μmol/kg CH3HgCl,NAC預處理組腹腔注射12μmol/kg CH3HgCl,干預與染毒劑量均為5ml/kg。連續(xù)染毒4周,每周5次

5、,共20次;隔日干預1次,每周3次,共12次。每周測量并記錄大鼠的體重。最后一次染毒24h后,每組取6只大鼠腹腔注射10%水合氯醛溶液麻醉,劑量均為5ml/kg,心臟放血處死,迅速開顱取出完整大腦,冰浴下切取枕葉大腦皮質,并根據(jù)檢測指標的不同,制備成相應的勻漿液待用,測定汞、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、蛋白巰基(-SH)、羰基(-C=O-)、谷氨酸(Glu)和谷氨酰胺(Gln)的含量,及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化

6、物酶(GSH-Px)、谷氨酰胺酶(PAG)、谷氨酰胺合成酶(GS)、Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶的活力;再取各組4只大鼠麻醉后心臟放血處死,于冰浴下切取枕葉大腦皮質,制備單細胞懸液待用,測定ROS含量、細胞內Ca2+濃度及細胞凋亡壞死率;另取6只大鼠麻醉后心臟放血處死用于檢測NMDA受體(NR1、NR2A、NR2B)、谷氨酸轉運體(GLAST、GLT-1)和Nrf2及下游基因(HO-1、γ-GCSh、Gpx-1)的mRNA

7、和蛋白表達;各組其余2只大鼠麻醉后,解剖胸腔,暴露心臟,4%多聚甲醛磷酸緩沖液左心室灌流用于固定大腦組織,進行免疫組化反應檢測8-羥基脫氧鳥苷(8-OHdG)的含量及光鏡、電鏡形態(tài)學觀察。
   結果:
   對照組大鼠一般狀況良好,染甲基汞組大鼠體重增長較對照組明顯緩慢;隨著染汞劑量的增大,腦皮質汞的含量也隨之增大,GSH、Gln、-SH的含量和NR1、NR2A、GLAST、GLT-1、Gpx-1的mRNA和蛋白表達水

8、平降低(P<0.05,P<0.01),MDA、-C=O-、Glu、ROS、8-OHdG的含量和Nrf2、HO-1、γ-GCSh的mRNA和蛋白表達水平升高(P<0.05,P<0.01),SOD、GSH-Px、GS、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶的活力降低(P<0.05,P<0.01),PAG的活力升高(P<0.05,P<0.01),細胞內Ca+濃度和細胞凋亡壞死率增大(P<0.05,P<0.01),形態(tài)學觀察細胞出現(xiàn)病理學損

9、傷;NAC預處理組與高劑量染汞組比較,上述指標均得到不同程度的改善(P<0.05,P<0.01)。
   結論:
   1、甲基汞可致大鼠腦皮質GSH、-SH的含量和Gpx-1的mRNA和蛋白表達水平降低,MDA、-C=O-、ROS、8-OHdG的含量和Nrf2、HO-1、γ-GCSh的mRNA和蛋白表達水平升高,SOD、GSH-Px、Na+-K-ATP酶、Ca2+-ATP酶的活力降低,對大鼠腦產生氧化損傷;同時又可致G

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