环境化学元素与出生缺陷关联的生态学研究及其致病机制探讨

发布时间：2017-10-05 16:40

  本文关键词：环境化学元素与出生缺陷关联的生态学研究及其致病机制探讨

  更多相关文章： 出生缺陷 生态学研究 地理信息系统 重铬酸钾 胚胎毒性

【摘要】：目的：1.利用重庆市0-5岁儿童出生缺陷发生率与表层土壤化学元素含量的空间分布专题地图,探讨出生缺陷发生率与土壤化学元素含量的相关性,为筛选出生缺陷致病因子及其防制提供科学依据。2.探讨六价铬的胚胎毒性作用及其氧化应激和凋亡发生机制在大鼠胎盘组织损伤中的作用。方法：1.(1)出生缺陷患病率资料：出生缺陷患病率资料来自出生缺陷基线调查。采取多阶段按比例分层整群混合抽样方法确定96个调查点,对抽取调查点全部0-5岁常住(居住时间≥3个月)儿童进行出生缺陷患病情况调查,对出生后死亡、死胎、死产、病理性引产者采取回顾性调查方式收集资料。(2)土壤化学元素含量资料：参照中国地质调查局多目标地球化学调查规范,采用国家地质分析中心的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测土壤样品中铜(Cu)、锌(Zn)、碘(I)、硒(Se)、铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、氟(F)、汞(Hg)、镍(Ni) 11种化学元素含量水平。(3)样本分析点的确定：土壤化学元素含量数据是本课题组与重庆市地勘局合作测得。以乡镇(街道)为单位,选取以人群为基础的出生缺陷基线调查点和地质勘探局测定点中抽中的乡镇(街道)作为样本点,共计33个。(4)专题地图绘制：利用MapInfo 7.0软件绘制出生缺陷患病率专题地图和土壤元素含量专题地图。根据出生缺陷患病率专题地图中极端值与土壤元素含量专题地图中极端值的对应关系,寻找有关联的影响因素。2.建模：雌雄SD大鼠按2：1合笼饲养,次日检查阴栓或用棉签阴道涂片检查精子,查见阴栓或精子之日记为孕第0天(GD0)。将交配成功的大鼠按体重随机分为4组(A, B, C, D)。灌胃剂量：65mg/kg。灌胃量按1mL/100g算,每天灌胃一次。A组(对照组)：孕(1-20 d)灌胃三蒸水,B组(孕早期)：孕(1-10 d)灌胃重铬酸钾液,C组(孕器官形成期)：孕(7-16 d)灌胃重铬酸钾液；D组(孕中后期)：孕(11-20 d)灌胃重铬酸钾液,实验各组其余孕期灌胃三蒸水。GD20用10%水合氯醛麻醉,股动脉取血,剖腹取出胎鼠、胎盘,观察其外观,测定各组胎鼠体重、身长、尾长和大鼠胎盘重,将各组胎鼠标本各取一半分别用Bouins液固定和茜素红S染色,作内脏和骨骼畸形检查用。胎盘和全血标本保存于一80℃冰箱备用。用石墨炉原子吸收法测定母鼠全血和胎盘组织中铬含量。722型分光光度计用于测定各组孕鼠胎盘组织超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽(GSH)的含量。Western-blotting法用于检测大鼠胎盘组织中凋亡蛋白Bax水平。3.统计学分析：用EpiDate 3.02软件建立数据库。采用统计软件SAS 8.0进行分析,分析方法包括主成分、相关性、单因素方差分析和Kruskal-Wallis H检验等,两两比较采用Dunnett-t检验。P0.05视为差异有统计学意义。结果：1.出生缺陷发生率空间分布专题地图与土壤化学元素铜(Cu)、铬(Cr)、碘(I)、锌(Zn)含量异常的分布图呈一定程度的负相关,与铅(Pb)含量水平呈一定程度正相关；主成分回归方程提示：Cu (0.002)、As (-0.07)、Cd (0.05)、Cr (-0.001)、Zn (0.001)、I (-0.03)、Pb (0.08)、F (-0.002)元素含量的异常可能是影响出生缺陷患病率的重要因素。2.(1)母体毒性：各实验组孕鼠在灌胃重铬酸钾液后第一个和第二个3d,其体重平均增重均减少。其中,孕10-12 d各组孕鼠净增体重差异明显(F=6.34,P0.01),C组最少,D组次之；两两比较：A组增重较C组多(P0.05),A组增重较D组多(P0.05),B组增重较C组多(P0.05)。孕13-15d各组孕鼠净增体重差异明显(F=5.84,P0.01),C组最少,D组次之；两两比较-C组增重比其他组均少(P0.05),D组增重较B组少(P0.05)。实验各组母鼠1-20d体重净增重均少于对照组(F=3.85,P0.05)。(2)胚胎毒性：不同组别胎仔体重差异显著(P0.001),C组胎仔体重最轻；两两比较,A组胎仔发育较B组、C组好(P0.05),D组胎仔发育较B组、C组好(P0.05)。不同组别胎仔身长差异显著(F=4.95,P0.01),C组胎仔身长最短；两两比较,A组胎仔发育较B组、C组好(P0.05),D组胎仔发育较C组好(P0.05)。不同组别胎仔尾长差异显著(F=7.58,P0.001),C组胎仔尾长最短；两两比较,A组尾长长于实验其他各组(P0.05)。孕末期各组孕鼠胎盘重量差异显著(P0.001),其中D组胎盘重量最轻；两两比较,A组比实验各组孕鼠胎盘重量均重(P0.05),C组胎盘重量比B组、D组重(P0.05)。(3)孕鼠全血和胎盘中铬含量：孕末期孕鼠全血铬水平差异显著(F=5.24,P0.05),两两比较,各实验组孕鼠血铬含量均高于对照组(P'0.05)；胎盘铬水平明显高于对照组(F=6.84,JF'0.01),各实验组孕鼠胎盘铬含量均高于对照组(P0.05)。(4)六价铬染毒导致胎盘组织氧化损伤：孕末期孕鼠胎盘组织SOD活性差异显著(F=6.96,P0.01),两两比较,各实验组孕鼠胎盘组织SOD活性均低于对照组(P0.05)；孕末期孕鼠胎盘组织MDA含量差异显著(F=4.46,P0.05),两两比较,各实验组孕鼠胎盘组织MDA含量高于对照组(P0.05)；孕末期孕鼠胎盘组织GSH含量差异显著(F=9.77,P0.01),两两比较,各实验组孕鼠胎盘组织GSH含量低于对照组(P0.05)。(5)六价铬染毒影响胎盘组织凋亡蛋白Bax的表达：孕末期孕鼠胎盘组织中凋亡蛋白Bax的相对表达量差异显著(F=17.19,P0.001)。两两比较,A组Bax蛋白表达比实验各组均弱(P0.05),B组Bax蛋白表达比C组、D组均强(P0.05)。(6)相关性分析：母鼠胎盘组织铬含量、丙二醛(MDA)含量、凋亡蛋白Bax的相对表达量与其血铬含量呈正相关(r=0.67,P 0.01,rs=0.54,P0.05,rs=0.51,PO.05),血铬含量与胎盘Cr含量的相关性最强；胎盘组织SOD活力和GSH含量与血铬含量呈负相关(r=-0.63,P0.01；rs=-0.56,P0.05).胎盘组织SOD活力、 GSH含量与胎盘铬含量呈负相关(r=-0.57,P0.05,rs =-0.65,P0.01),胎盘铬含量与胎盘组织GSH活性相关性较强。结论：1.表层土壤中化学元素铬(Cr)、碘(I)含量水平低、铅(Pb)含量水平高可能是与重庆地区出生缺陷发生相关的环境化学元素。2.(1)不同孕期六价铬染毒不仅可引起母体毒性,还可引起胎鼠不同程度的生长发育迟缓、短尾等,以器官形成期六价铬染毒表现最为严重。(2)不同孕期六价铬染毒均可导致大鼠胎盘组织结构损伤,表现为胎盘重量减轻,大鼠胎盘组织铬含量与其血铬含量密切相关,这可能是孕期胚胎不能获取足够营养需求的重要原因之一。(3)孕期六价铬染毒均可对大鼠胎盘组织SOD活性、GSH含量、MDA含量产生不同程度的影响,大鼠胎盘组织SOD活力、GSH含量与其血铬含量和胎盘铬含量密切相关,MDA含量与血铬含量相关,六价铬染毒导致胎盘组织氧化损伤可能是六价铬染毒引起胚胎毒性作用的机制之一。(4)不同孕期六价铬染毒可影响胎盘组织细胞中凋亡相关蛋白Bax的表达,前期六价铬染毒表现最为严重,其相对表达量与大鼠血铬含量密切关联,六价铬染毒导致胎盘组织细胞凋亡可能是引起胚胎毒性作用的机制之一。
【关键词】：出生缺陷 生态学研究 地理信息系统 重铬酸钾 胚胎毒性
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R174
【目录】：

• 英汉缩略语名词对照5-6
• 中文摘要6-12
• 英文摘要12-20
• 第一部分 重庆市0-5岁儿童出生缺陷空间地理分布及其与土壤化学元素关系的研究20-38
• 前言20-21
• 1 资料与方法21-23
• 2 结果23-30
• 3 讨论30-33
• 参考文献33-38
• 第二部分 六价铬对SD大鼠的胚胎毒性作用及其机制研究38-56
• 前言38-39
• 1 材料39
• 2 方法39-46
• 3 结果46-51
• 4 讨论51-56
• 结论56
• 创新与不足56-57
• 参考文献57-61
• 文献综述61-74
• 参考文献68-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士期间发表的论文75

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