重金屬導(dǎo)致細(xì)胞損傷的研究
本文關(guān)鍵詞:重金屬導(dǎo)致細(xì)胞損傷的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,食品安全、環(huán)境問題也在不斷浮現(xiàn),重金屬超標(biāo)問題無(wú)時(shí)無(wú)刻不在影響人們的身體健康,越來(lái)越引起人們的重視。重金屬常來(lái)自于污染的水、土壤、大氣。當(dāng)重金屬進(jìn)入體內(nèi)后,重金屬可能與細(xì)胞中某些蛋白質(zhì)或者酶發(fā)生反應(yīng),造成其活性喪失,還可能損傷DNA,影響細(xì)胞復(fù)制,造成DNA突變,還會(huì)累積在體內(nèi)某些器官中,造成慢性中毒,嚴(yán)重?fù)p害身體健康。本研究以探究重金屬對(duì)細(xì)胞損傷為出發(fā)點(diǎn),首先對(duì)樣品前處理進(jìn)行了優(yōu)化,確定了最佳酸體系和酸比例,還對(duì)石墨爐程序升溫進(jìn)行優(yōu)化,得到了最佳灰化和原子化溫度,然后運(yùn)用高分辨率連續(xù)光源石墨爐原子吸收光譜法分別測(cè)定了經(jīng)過不同濃度鎘、鉛、鎳和銅處理的培養(yǎng)基培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)四種重金屬的吸收作用,選取了酶標(biāo)儀測(cè)量吸光值方法測(cè)定細(xì)胞在含有不同濃度重金屬的培養(yǎng)基中的存活率。結(jié)果表明,四種重金屬中,Cd處理的細(xì)胞存活率在81.8-100%之間,Pb處理的細(xì)胞存活率在66.4-100%之間,Ni處理的細(xì)胞存活率在89.5-100%之間,Cu處理的細(xì)胞存活率在47.2-100%之間,其中細(xì)胞在Pb和Cu中存活率變化趨勢(shì)要明顯于Cd和Ni。隨著重金屬濃度不斷增多,細(xì)胞存活率在下降,其中Pb和Cu的存活率隨濃度增加有明顯下降,Cd和Ni下降不明顯,說(shuō)明細(xì)胞對(duì)Cd和Ni的耐受性要強(qiáng)于Pb和Cu,可能與細(xì)胞中谷胱甘肽等蛋白質(zhì)表達(dá)有關(guān),這些蛋白與重金屬Cd和Ni結(jié)合作用強(qiáng)于Pb和Cu,避免了重金屬損傷DNA、抑制細(xì)胞增殖,從而減弱了細(xì)胞凋亡。細(xì)胞對(duì)Cd的吸收率為20.0-76.0%,對(duì)Pb的吸收率為1.0-20.7%,對(duì)Ni的吸收率為64.5-87.6%,對(duì)Cu的吸收率為2.9-11.5%。細(xì)胞對(duì)Ni和Cd吸收較明顯,對(duì)Pb和Cu吸收作用較低,可見細(xì)胞對(duì)重金屬有選擇性吸收。細(xì)胞對(duì)Cd的吸收率呈逐漸上升的趨勢(shì),當(dāng)Cd濃度超過10μg/L時(shí),細(xì)胞對(duì)Cd吸收率明顯升高,在25μg/L時(shí)達(dá)到峰值,吸收率達(dá)到76.0%,且隨著濃度升高吸收率不再上升,受重金屬濃度升高影響很小,這可能與鈣離子通道蛋白結(jié)構(gòu)改變有關(guān),使得更多的Cd無(wú)法進(jìn)入細(xì)胞。細(xì)胞對(duì)Pb的吸收率呈逐漸上升又逐漸下降的趨勢(shì),當(dāng)Pb濃度在300μg/L時(shí)吸收率達(dá)到最大值20.7%,隨后隨著濃度升高逐漸遞減至2.9%,這可能與酶蛋白或金屬結(jié)合蛋白上的二價(jià)金屬離子結(jié)合位點(diǎn)改變有關(guān)。細(xì)胞對(duì)Ni的吸收率呈逐漸升高隨后略微降低的趨勢(shì),在500μg/L時(shí)吸收率達(dá)到最大值87.6%,隨后吸收率略微降低,受重金屬濃度增加的影響不大,這可能與細(xì)胞Ca2+協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)、二價(jià)陽(yáng)離子載體運(yùn)輸有關(guān)。細(xì)胞對(duì)Cu的吸收率呈逐漸增高又逐漸降低的趨勢(shì),在3000μg/L時(shí)吸收率達(dá)到最大值11.5%,隨后逐漸降低至8.8%,可能與Cu作用的靶點(diǎn)線粒體的自我保護(hù)有關(guān)。雖然細(xì)胞對(duì)Cd和Ni的吸收率較高,但是細(xì)胞對(duì)Cd和Ni的耐受性卻要強(qiáng)于Pb和Cu,導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡作用弱于Pb和Cu,這可能由于Cd和Ni通過離子泵或者蛋白結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞形成金屬離子-蛋白復(fù)合物導(dǎo)致毒性下降有著一定聯(lián)系。本研究為重金屬導(dǎo)致細(xì)胞損傷程度檢測(cè)提供了豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用的濕法消解作為細(xì)胞與培養(yǎng)基樣品前處理方法為細(xì)胞重金屬含量檢測(cè)提供了可靠的前處理方法,運(yùn)用高分辨率連續(xù)光源石墨爐原子吸收光譜法為細(xì)胞中重金屬含量檢測(cè)提供了可靠的檢測(cè)方法,并探討了細(xì)胞對(duì)不同重金屬的吸收率及受影響的情況,對(duì)于研究重金屬的健康危害具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】:重金屬 細(xì)胞損傷 原子吸收光譜法 定量檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】:北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R114
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-28
- 1.1 研究背景10
- 1.2 重金屬對(duì)人體的危害10-11
- 1.3 重金屬導(dǎo)致細(xì)胞損傷機(jī)制11-28
- 1.3.1 鎘對(duì)細(xì)胞的損傷機(jī)理12-17
- 1.3.2 鉛對(duì)細(xì)胞的損傷機(jī)理17-19
- 1.3.3 鎳對(duì)細(xì)胞的損傷機(jī)理19-24
- 1.3.4 銅對(duì)細(xì)胞的損傷機(jī)理24-28
- 第2章 含重金屬培養(yǎng)基與細(xì)胞消解方法研究28-36
- 2.1 引言28
- 2.2 儀器與試劑28-29
- 2.2.1 儀器28-29
- 2.2.2 試劑29
- 2.3 樣品消解方法29-31
- 2.3.1 濕法消解酸體系的優(yōu)化29-30
- 2.3.2 濕法消解酸比例的優(yōu)化30-31
- 2.3.3 濕法消解程序升溫的優(yōu)化31
- 2.4 結(jié)果與討論31-34
- 2.5 本章小結(jié)34-36
- 第3章 石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定細(xì)胞中的重金屬36-54
- 3.1 引言36
- 3.2 原子吸收光譜法36-40
- 3.2.1 高分辨率連續(xù)光源原子吸收光譜法36-39
- 3.2.2 原子吸收光譜儀定量分析方法和分析參數(shù)39-40
- 3.3 主要儀器和試劑40-42
- 3.3.1 儀器40-41
- 3.3.2 試劑41
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)所需溶液的配制41-42
- 3.4 實(shí)驗(yàn)方法42-44
- 3.4.1 細(xì)胞傳代培養(yǎng)42
- 3.4.2 細(xì)胞存活率的測(cè)定42-43
- 3.4.3 原子吸收測(cè)定條件43
- 3.4.4 細(xì)胞與培養(yǎng)基的消解43-44
- 3.5 結(jié)果與討論44-53
- 3.5.1 基體改進(jìn)劑的選擇44
- 3.5.2 儀器工作條件的選擇44-46
- 3.5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制46-47
- 3.5.4 靈敏度和準(zhǔn)確性47-48
- 3.5.5 樣品的測(cè)定48-53
- 3.6 本章小結(jié)53-54
- 結(jié)論54-56
- 參考文獻(xiàn)56-64
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-66
- 致謝66
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本文編號(hào):484486
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