本文關鍵詞：發(fā)育期小鼠百草枯暴露對多巴胺系統(tǒng)的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：百草枯(Paraquat, PQ)又名克蕪蹤、對草快,是一種光譜、觸殺型有機雜環(huán)類除草劑,對人畜有劇毒。隨著全球范圍內相繼出現(xiàn)百草枯中毒事故,各國管理部門開始重新考慮百草枯的健康危害,越來越多的學者也開始關注百草枯暴露對機體尤其是神經(jīng)系統(tǒng)造成的損傷以及相關機制。近年來,許多大樣本病例對照研究針對帕金森病患者的可能誘因進行了多因素分析,結果表明,既往的職業(yè)除草劑應用史是最主要的危險因素。同時,隨著對百草枯相關研究的深入,動物實驗也已經(jīng)證明,百草枯對小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明確的毒性作用,發(fā)現(xiàn)百草枯慢性暴露的神經(jīng)毒性作用多發(fā)生在中腦黑質紋狀體的多巴胺系統(tǒng)。然而,目前針對亞急性暴露于百草枯造成多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)損傷的相關研究仍舊缺乏,對于發(fā)育期暴露于百草枯所引發(fā)的毒性作用的關注也少之又少�；谝陨媳尘�,本研究通過開展整體動物實驗,探討發(fā)育期小鼠百草枯亞急性暴露對多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)的影響,進一步補充和完善百草枯的神經(jīng)毒作用機制。將80只出生21天(斷乳)C57BL/6J小鼠隨機分為對照組(生理鹽水組)、極低劑量組(PQ 1.25mg/kg)、低劑量組(PQ 2.5mg/kg)、中劑量組(PQ 5mg/kg)、高劑量組(PQ 10mg/kg),每組各16只。每日經(jīng)口灌胃染毒一次,連續(xù)進行30天。染毒結束后,采用Morris水迷宮實驗測試成年后小鼠主動學習記憶功能,水迷宮實驗結束5天后,采用避暗實驗測試小鼠的被動學習記憶能力。整個實驗期間密切觀察小鼠的一般行為表現(xiàn)并于神經(jīng)行為學測試結束后采集小鼠組織標本,包括腦、心、肝、肺、腎,計算臟器系數(shù)。同時,利用HE、甲苯胺藍染色進行中腦組織病理學觀察,并通過透射電鏡進行中腦組織超微結構觀察。最后,采用實時熒光定量PCR檢測小鼠中腦多巴胺系統(tǒng)相關基因mRNA的表達變化,并利用Western blot觀察神經(jīng)元凋亡相關蛋白通路變化,探究相關機制。研究結果顯示,PQ染毒期間,各組小鼠一般情況良好,毛色光潔度、活力、步態(tài)、分泌物、眼外觀、呼吸、神態(tài)等表現(xiàn)無異常。各組小鼠體重均呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢,對體重數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析顯示,同對照組相比,各劑量組小鼠體重的變化差異無統(tǒng)計學意義《p0.05)。腦、心、肝、肺、腎的臟器系數(shù)結果顯示,各染毒組臟器系數(shù)與對照組相比,差異均不具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。以上結果說明在本次研究的染毒條件下,為期30天的百草枯重復暴露對小鼠的一般狀況沒有明顯影響。1.對神經(jīng)行為功能的影響在Morris水迷宮實驗中,無論是小鼠在空間探索實驗中的潛伏期,還是小鼠穿越平臺位置的次數(shù),或是小鼠在原平臺象限游泳的時間占總時間的百分比,各劑量組間的差異均不具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。提示在本次研究的暴露條件下,發(fā)育期小鼠亞急性暴露于百草枯不會影響成年期小鼠的主動學習記憶功能。避暗實驗的結果顯示,隨著染毒濃度的增加,各染毒組小鼠的避暗潛伏期逐漸延長,與對照組相比,高劑量組小鼠潛伏期的延長具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。提示百草枯能夠影響小鼠的短時被動學習記憶能力。2.小鼠組織病理改變利用HE、甲苯胺藍染色進行中腦組織病理學觀察,光鏡下,可見高劑量組黑質細胞明顯減少,說明本研究中百草枯對多巴胺神經(jīng)系統(tǒng)造成了病理損傷。透射電鏡下,僅于高劑量組一例樣本中觀察到凋亡的神經(jīng)元細胞,細胞核內出現(xiàn)染色質邊集。其他染毒組小鼠中腦組織超微結構正常,視野內清晰可見神經(jīng)元、膠質細胞以及神經(jīng)纖維。3.對中腦多巴胺系統(tǒng)相關基因表達水平的影響對多巴胺系統(tǒng)轉運相關基因mRNA表達水平的檢測發(fā)現(xiàn),與對照組相比,百草枯染毒組小鼠中腦組織DAT和VMAT2的mRNA表達量均存在明顯差異(p0.05)。其中,DAT的mRNA表達量隨著百草枯染毒劑量的升高而降低。VMAT2的mRNA表達量在極低劑量的PQ染毒下升高,但差異沒有統(tǒng)計學意義；而在低、中、高劑量的PQ染毒后出現(xiàn)下降,且差異具有統(tǒng)計學意義(p0.05)。多巴胺轉運相關基因的表達情況說明,發(fā)育期小鼠亞急性暴露于百草枯會導致成年期多巴胺轉運相關基因表達水平的降低,從而影響成年期小鼠中腦多巴胺的轉運。對多巴胺系統(tǒng)代謝相關基因mRNA表達水平的檢測發(fā)現(xiàn),百草枯染毒后,TH基因mRNA的表達水平在中、高劑量組隨著百草枯染毒劑量的增高而明顯降低(p0.05),相反,COMT表達量在低、中、高三個劑量組則明顯升高(p0.05)。而MAOB基因mRNA的表達水平?jīng)]有明顯變化(p0.05)。說明,在本研究的暴露條件下,小鼠多巴胺代謝相關基因的表達水平已經(jīng)受到了影響。4.對中腦凋亡相關蛋白表達的影響Western blot分析結果顯示,細胞凋亡過程中的關鍵蛋白Caspase9的蛋白表達量極低,各組差異沒有統(tǒng)計學意義。同樣,來自BcI-2家族,通過促進或抑制Caspase的激活參與凋亡調控的Bax蛋白,其表達量也在極低的水平,各組差異沒有統(tǒng)計學意義。Western blot的結果說明,在本研究的實驗條件下,發(fā)育期小鼠亞急性暴露于百草枯不會改變成年期特定凋亡通路相關蛋白的表達水平,黑質紋狀體細胞的減少可能是通過其他凋亡通路來實現(xiàn)的。以上結果表明,發(fā)育期小鼠亞急性暴露于百草枯在體重、臟器系數(shù)、主動學習記憶功能等方面均未有明顯的毒作用效應,但會導致成年期多巴胺轉運及代謝相關基因表達水平發(fā)生變化,同時誘導成年期中腦黑質細胞的減少,產(chǎn)生“沉默毒性”的早期表征。這種神經(jīng)細胞的減少和凋亡會造成神經(jīng)元總量的降低,隨著年齡的增長,相比于未暴露的動物,可能導致機體更早出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)疾病的表征。以上結果為PQ的“沉默毒性”效應的驗證提供了線索和參考,有助于進一步完善百草枯神經(jīng)毒作用機制。
【關鍵詞】：百草枯 多巴胺系統(tǒng) 神經(jīng)毒性
【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R114
【目錄】：

• 縮略詞一覽表4-6
• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 前言12-16
• 1. 材料與方法16-30
• 1.1 實驗材料16-22
• 1.2 實驗方法22-30
• 2. 結果30-38
• 2.1 對一般狀況的影響30-32
• 2.2 對神經(jīng)行為的影響32-34
• 2.3 小鼠組織病理改變34-36
• 2.4 對中腦多巴胺系統(tǒng)相關基因表達水平的影響36-38
• 2.5 對中腦凋亡相關蛋白表達的影響38
• 3. 討論38-44
• 主要結論44-45
• 參考文獻45-49
• 致謝49-51
• 研究生期間工作總結51-52
• 綜述52-60
• 參考文獻57-60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：379924