鎳離子對(duì)原代小鼠肝細(xì)胞毒性作用機(jī)理的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，鎳及其化合物廣泛應(yīng)用于電鍍加工、電鑄、鎳-鎘電池等工業(yè)領(lǐng)域。鎳化合物的生活暴露和職業(yè)暴露也對(duì)生態(tài)環(huán)境安全及人體健康構(gòu)成了巨大的威脅。多年的研究表明，鎳類化合物是工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域的有害物質(zhì)，它能誘發(fā)人類和動(dòng)物腎臟、肝臟和肺部等的疾病。
　　研究表明氧化應(yīng)激與所有的疾病有關(guān)，環(huán)境污染物對(duì)生物體產(chǎn)生的危害與氧化應(yīng)激密切相關(guān)。在氧化應(yīng)激過(guò)程中，活性氧類物質(zhì)(ROS)在生物體內(nèi)大量表達(dá)，參與并促進(jìn)多種疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程

2、，造成DNA/RNA、蛋白質(zhì)、脂類等生物分子的氧化損傷，從而導(dǎo)致機(jī)體代謝紊亂，引發(fā)疾病。因此，利用氧化應(yīng)激這一生物學(xué)效應(yīng)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)環(huán)境污染物的毒性效應(yīng)，有助于人們了解環(huán)境污染物的致病機(jī)理，全面評(píng)價(jià)其毒性，為疾病的早期診斷、預(yù)防和治療提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文以機(jī)體氧化應(yīng)激理論為基礎(chǔ)，以抗氧化系統(tǒng)和氧化應(yīng)激生物標(biāo)記物監(jiān)控指標(biāo)，從分子水平上探究了Ni2+對(duì)氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶空間結(jié)構(gòu)和生理功能的影響，從細(xì)胞水平研究了Ni2+暴露下細(xì)胞群體和單

3、細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激效應(yīng)及其作用機(jī)理。本文包括以下六個(gè)部分:
　　第一章介紹了鎳及其化合物的應(yīng)用領(lǐng)域及其相應(yīng)的暴露行業(yè)，從一般毒性機(jī)理、基因毒性、免疫毒性及其分子毒理學(xué)研究等方面闡述了不同種鎳化合物的多方面致毒機(jī)理和此類污染物的研究進(jìn)展;綜述了活性氧物質(zhì)和抗氧化系統(tǒng)等與疾病的相關(guān)關(guān)系，總結(jié)了環(huán)境毒理學(xué)中氧化應(yīng)激的評(píng)價(jià)方法。
　　第二章以氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶（過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶）為研究對(duì)象，利用多種光譜學(xué)研究手段，從分子水平上研究

4、了Ni2+對(duì)抗氧化物酶結(jié)構(gòu)和功能的影響。研究結(jié)果表明:1）Ni2+對(duì)抗氧化物酶CAT和SOD的酶活性有一定的抑制作用，對(duì)CAT的酶活有明顯的時(shí)間-劑量效應(yīng)關(guān)系，而對(duì)SOD有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系;2）Ni2+能猝滅CAT和SOD的內(nèi)源熒光，劑量效應(yīng)明顯，且一定程度上改變其微環(huán)境，CAT和SOD與鎳離子以靜態(tài)猝滅結(jié)合;3）綜合同步熒光，紫外吸收光譜和CD光譜的結(jié)果表明，鎳引起了抗氧化酶CAT和SOD的空間構(gòu)象的變化，從而影響其正常的生理功能。

5、
　　第三章以C57BL/6J系小黑鼠原代肝細(xì)胞為研究對(duì)象，以CCK-8試驗(yàn)為研究手段，細(xì)胞凋亡理論為依據(jù)，研究了不同暴露時(shí)間和不同暴露劑量Ni2+對(duì)原代小鼠肝細(xì)胞的活力效應(yīng)。結(jié)果表明:隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)和暴露劑量的升高，肝細(xì)胞活性明顯下降。這說(shuō)明Ni2+暴露劑量和暴露時(shí)間一旦超出肝臟的代謝負(fù)荷，會(huì)導(dǎo)致肝細(xì)胞活力降低，最后凋亡。
　　第四章以原代小鼠肝細(xì)胞為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行體外染毒。用熒光探針-熒光成像技術(shù)，從細(xì)胞群體水平

6、研究了不同濃度的Ni2+對(duì)小鼠肝細(xì)胞中活性氧含量的變化，從單細(xì)胞水平研究了Ni2+不同劑量對(duì)小鼠肝細(xì)胞內(nèi)GSH含量的影響。結(jié)果表明:低濃度Ni2+暴露時(shí)，細(xì)胞內(nèi)ROS變化不明顯，高濃度Ni2+暴露下，細(xì)胞內(nèi)ROS大量表達(dá);在低Ni2+染毒濃度時(shí)，GSH含量的平均值沒(méi)有顯著的變化，但是單細(xì)胞分析的結(jié)果顯示低GSH含量的細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)，充分體現(xiàn)單細(xì)胞研究技術(shù)在疾病早期診斷中的優(yōu)勢(shì);濃度增大時(shí)，Ni2+對(duì)GSH含量有顯著的影響，低GSH含量的細(xì)

7、胞增加，高GSH含量的細(xì)胞開(kāi)始減少。
　　第五章以原代小鼠肝細(xì)胞為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行體外染毒。用單細(xì)胞凝膠電泳(SCGE)法檢測(cè)Ni2+對(duì)細(xì)胞的內(nèi)DNA的損傷情況。對(duì)彗星圖像進(jìn)行分析，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比隨著Ni2+濃度的增加，細(xì)胞類核從圓潤(rùn)明亮的圓形，變成彗星狀，羽毛球狀。統(tǒng)計(jì)彗星長(zhǎng)度，彗星尾長(zhǎng)和尾部DNA％等指標(biāo)，隨著Ni2+濃度的增加均呈現(xiàn)出較明顯的增長(zhǎng)。這說(shuō)明Ni2+對(duì)肝細(xì)胞內(nèi)DNA的損傷直接存在明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。