论文部分内容阅读
在过去的几十年中,世界各国愈发认识到污染物对公众健康和环境的潜在不利影响,对其研究也越来越多。其中,多环芳烃(PAHs)是环境中一类重要的污染物,他们在生活中无处不在,对生态系统和人类健康造成了一定的威胁。芘是多环芳烃中的一种,由4个融合的苯环组成,在多环芳烃中占有较高的比例。包括芘在内的PAHs由于其致突变性和致癌性严重威胁着公众健康,已引起了政府、科学界和公众的广泛关注,从而导致近多年来对多环芳烃的研究急剧增加。肝脏和肾脏作为生物体最重要的解毒器官,外源化合物对其损害作用的研究是毒理学研究的常用思路。课题组前期发现芘暴露后可引起野生型雄性小鼠(C57BL/6遗传背景)肝损伤,其肝细胞出现肿胀,血浆肝功能酶谷丙转氨酶含量显著上升,CYP2B10等肝代谢酶大量表达,而CAR(Constitutive Androstane Receptor,CAR)基因敲除的雄性小鼠没有表现出一系列明显的肝脏损伤现象,这提示我们组成型雄甾烷受体的通路与芘诱导的肝毒性机制有关。
目的:
不同种属的动物在生理特征和对各种外在刺激的反应上存在种属差异,比如有不同的解剖结构,对同一致病因素有不同的易感性,对同一药物的代谢有差异等。SD大鼠生长快,繁育性能好,对性激素敏感,对疾病抵抗力强。基于排除激素干扰和雄性大鼠对急性毒物更敏感的原因,本研究以成年雄性SD大鼠为动物模型,在课题组前期研究的基础上,进一步探究芘对大鼠的肝肾毒性,旨在为多环芳烃类环境污染物芘暴露与健康风险的预警与评估、芘引起的肝肾损伤的临床早期诊断和治疗提供一定的科学依据和新思路,为社会创造出良好的效益和潜在的应用前景。
方法:
1.选用成年雄性Sprague-Dawly(SD)大鼠(体重为220±20g)作为实验对象,根据体重随机分为5组,每组7只。对照组灌胃玉米油,4个实验组分别灌胃四种剂量的芘(375、750、1500和2200mg/kg/day),每天经口灌胃1次,连续灌胃4天。
2.第5天解剖,收集血液、肝脏、肾脏,并记录大鼠体重、肝重和肾重。
3.计算肝脏相对重量和肾脏相对重量(肝重和肾重分别与体重的比)。离心血液取上清,测定血浆肝功能指标谷丙转氨酶(ALT)、直接胆红素(DBIL)水平,血浆肾功能指标肌酐(Crea)和尿酸(Urea)水平,血常规炎症指标白细胞(WBC)和淋巴细胞(LYM)数量等。取一小块肝脏,使用谷胱甘肽含量检测试剂盒(Beyotime)检测肝内总谷胱甘肽(GSH)含量。将一小块肝脏组织浸泡在10%的中性福尔马林缓冲液中,用石蜡包埋,苏木精和伊红染色后进行病理切片观察。提取肝组织总RNA并反转录成cDNA,以GAPDH基因含量为内参,采用荧光定量PCR法检测肝组织中相关药物代谢酶的基因表达。
结果:
1.与对照组相比,1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠出现肝毒性:肝脏相对重量显著增加;血浆肝功能指标谷丙转氨酶以及直接胆红素水平显著上升。
2.通过肝组织病理切片观察到:与对照组相比,1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠肝脏出现损伤现象,肝细胞肿胀。
3.与对照组相比,检测发现1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠肝脏中谷胱甘肽含量显著下降。
4.通过荧光定量PCR检测,与对照组相比,芘暴露后引起大鼠肝脏代谢酶CYP1A1、CYP1A2、CYP2B1、CYP2B2的基因表达量显著增加。
5.与对照组相比,发现芘暴露后引起大鼠炎症指标白细胞和淋巴细胞的数量显著增加。
6.与对照组相比,发现芘暴露后也引起了大鼠肾脏相对重量,肾功能指标尿酸和肌酐水平显著增加。
结论:
本研究发现芘暴露后能够引起成年雄性大鼠肝肾毒性,和实验室前期研究相比较,C57BL/6遗传背景的雄性小鼠对芘暴露后引发的肝毒性比雄性大鼠更敏感。本研究有望为芘等多环芳烃引起的肝肾损伤的预防、早期诊断与治疗提供科学依据,具有重要的理论和应用价值。
目的:
不同种属的动物在生理特征和对各种外在刺激的反应上存在种属差异,比如有不同的解剖结构,对同一致病因素有不同的易感性,对同一药物的代谢有差异等。SD大鼠生长快,繁育性能好,对性激素敏感,对疾病抵抗力强。基于排除激素干扰和雄性大鼠对急性毒物更敏感的原因,本研究以成年雄性SD大鼠为动物模型,在课题组前期研究的基础上,进一步探究芘对大鼠的肝肾毒性,旨在为多环芳烃类环境污染物芘暴露与健康风险的预警与评估、芘引起的肝肾损伤的临床早期诊断和治疗提供一定的科学依据和新思路,为社会创造出良好的效益和潜在的应用前景。
方法:
1.选用成年雄性Sprague-Dawly(SD)大鼠(体重为220±20g)作为实验对象,根据体重随机分为5组,每组7只。对照组灌胃玉米油,4个实验组分别灌胃四种剂量的芘(375、750、1500和2200mg/kg/day),每天经口灌胃1次,连续灌胃4天。
2.第5天解剖,收集血液、肝脏、肾脏,并记录大鼠体重、肝重和肾重。
3.计算肝脏相对重量和肾脏相对重量(肝重和肾重分别与体重的比)。离心血液取上清,测定血浆肝功能指标谷丙转氨酶(ALT)、直接胆红素(DBIL)水平,血浆肾功能指标肌酐(Crea)和尿酸(Urea)水平,血常规炎症指标白细胞(WBC)和淋巴细胞(LYM)数量等。取一小块肝脏,使用谷胱甘肽含量检测试剂盒(Beyotime)检测肝内总谷胱甘肽(GSH)含量。将一小块肝脏组织浸泡在10%的中性福尔马林缓冲液中,用石蜡包埋,苏木精和伊红染色后进行病理切片观察。提取肝组织总RNA并反转录成cDNA,以GAPDH基因含量为内参,采用荧光定量PCR法检测肝组织中相关药物代谢酶的基因表达。
结果:
1.与对照组相比,1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠出现肝毒性:肝脏相对重量显著增加;血浆肝功能指标谷丙转氨酶以及直接胆红素水平显著上升。
2.通过肝组织病理切片观察到:与对照组相比,1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠肝脏出现损伤现象,肝细胞肿胀。
3.与对照组相比,检测发现1500mg/kg、2200mg/kg芘暴露组大鼠肝脏中谷胱甘肽含量显著下降。
4.通过荧光定量PCR检测,与对照组相比,芘暴露后引起大鼠肝脏代谢酶CYP1A1、CYP1A2、CYP2B1、CYP2B2的基因表达量显著增加。
5.与对照组相比,发现芘暴露后引起大鼠炎症指标白细胞和淋巴细胞的数量显著增加。
6.与对照组相比,发现芘暴露后也引起了大鼠肾脏相对重量,肾功能指标尿酸和肌酐水平显著增加。
结论:
本研究发现芘暴露后能够引起成年雄性大鼠肝肾毒性,和实验室前期研究相比较,C57BL/6遗传背景的雄性小鼠对芘暴露后引发的肝毒性比雄性大鼠更敏感。本研究有望为芘等多环芳烃引起的肝肾损伤的预防、早期诊断与治疗提供科学依据,具有重要的理论和应用价值。