锰暴露对认知功能及脑源性神经营养因子的影响
发布时间:2017-12-11 02:20
本文关键词:锰暴露对认知功能及脑源性神经营养因子的影响
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【摘要】:目的:通过人群流行病学调查和细胞体外染锰实验,探讨锰暴露对认知功能及脑源性神经营养因子(BDNF)的影响。 方法: 1.选择广西某锰冶炼厂205名男性冶炼工为暴露组(按暴露水平不同分为低暴露、中暴露和高暴露组),以同一地区某糖厂96名男工为对照组。对其一般情况进行调查;采用北京版MoCA量表测定认知能力;同时采集所有研究对象外周静脉血,用ELISA试剂盒测定血浆中BDNF含量;结合历年不同作业岗位的空气锰浓度监测资料及工作时间,计算工人的锰累积暴露指数;分析Mn-CEI与认知能力测试结果和血浆BDNF水平的关系。 2.原代培养至第8天的海马神经元,经0、50、100、200、400、800μM MnCl2作用24h,用倒置相差显微镜观察神经元的形态,MTT法测定其存活率,确定低、中、高剂量的染锰浓度分别为100、400、800μM;将海马神经元随机分为0μM、100μM、400μM、800μM MnCl2和400μMMnCl2+10.0μM rolipram组,0μM MnCl2组给予培养液培养24h,400μMMnCl2+10.0μM rolipram组先给予含10.0μM咯利普兰的培养液培养1h,再给予400μM MnCl224h,其他染锰组分别给予含100、400、800μM MnCl2培养液24h,然后采用Annexin V-FITC细胞凋亡试剂盒检测其凋亡率,,用ELISA试剂盒测定各组细胞内BDNF蛋白含量。 结果: 1.本研究纳入96名对照组工人和205名暴露工人(其中低暴露80名,中暴露65名,高暴露60名),共301名。对照组、低暴露、中暴露和高暴露组工人平均年龄分别为32.28±8.729、35.12±5.705、39.49±6.189和42.01±6.893岁,各组工人年龄分布差异有统计学意义(P>0.05)。 2.共采集52个空气样品。经测定有31个样品符合国家规定的锰PC-TWA,合格率为60%; TWA范围为0.048~.0.450mg/m3,其中第一、第三分厂的TWA均超出国家规定的PC-TWA,最高的为一分厂,其工作岗位空气锰浓度TWA为0.450mg/m3。 3.除了语言能力外(P>0.05),其他各项得分和MoCA总分在组间差异均有统计学意义(均为P<0.05),得分最高的为对照组工人,再依次是低暴露组、中暴露组和高暴露组工人,其中低暴露组工人的语言能力(2.10±0.072)高于对照组工人(2.01±0.066),但差异无统计学意义(P>0.05)。此外,对各项得分和Mn-CEI进行偏相关分析,结果显示各项得分和Mn-CEI均为负相关(均为P㩳0.05),其中MoCA总分和Mn-CEI的相关系数为:r=-0.310,P㩳0.01。 4.锰暴露工人的认知能力和血浆BDNF含量的相关性分析显示,工人的MoCA总分和血浆BDNF含量呈正相关,相关系数r=0.279, P㩳0.01。 5.控制了年龄、文化程度、婚姻状况和民族等影响因素后,结果显示,对照组工人血浆BDNF含量(26015.71pg/ml)高于其他锰暴露组工人,其中低暴露组工人(22115.60pg/ml)高于中暴露组(17915.69pg/ml)和高暴露组工人(13115.90pg/ml)。 6.多重线性回归分析显示,影响锰暴露工人认知能力的因素有:年龄、文化水平、锰累积暴露指数和吸烟情况(均为P0.05)。 7.锰可引起海马神经元不同程度的形态学改变和损伤,细胞存活率随着锰浓度升高而降低,两者之间存在明显的剂量-效应关系(r=-0.953,P<0.01),各组与0μM MnCl2组相比差异均有统计学意义(均为P<0.05)。使用抑制剂后发现该组细胞存活率明显比同剂量染锰组高,差异有统计学意义(P<0.01)。 8.细胞凋亡率随着染锰浓度的升高而上升,细胞总凋亡率和染锰剂量呈明显正相关(r=0.999, P<0.01)。在早期凋亡中,400μM MnCl2和800μMMnCl2组细胞凋亡率明显高于0μM MnCl2组(P<0.01),而100μM MnCl2组与0μM MnCl2组差异无统计学意义,400μM MnCl2+10.0μM rolipram组和400μM MnCl2组差异也无统计学意义;在晚期凋亡中,只有800μM MnCl2组细胞凋亡率高于0μM MnCl2组(P<0.01),其他染锰组与0μM MnCl2组差异无统计学意义,400μM MnCl2+10.0μM rolipram组和400μM MnCl2组差异也无统计学意义;在总凋亡率中,400μM MnCl2和800μM MnCl2组细胞凋亡率明显高于0μM MnCl2组(P<0.01),100μM MnCl2组与0μMMnCl2组差异无统计学意义,而400μM MnCl2+10.0μM rolipram组凋亡率低于400μM MnCl2组(P<0.05)。 9.400μM和800μM MnCl2组细胞BDNF水平明显低于0μM MnCl2组(P<0.01),且400μM MnCl2+10.0μM rolipram组BDNF水平高于400μMMnCl2组(P<0.05),而0μM MnCl2组和100μM MnCl2组差异无统计学意义,染锰剂量和细胞内BDNF水平呈负相关关系(r=-0.986, P<0.05)。 10. Person相关分析结果显示,细胞凋亡率和胞内BDNF水平呈负相关(r=-0.985, P<0.05)。 结论: 1.锰可降低工人认知能力和血浆BDNF含量,MoCA量表和血浆BDNF可考虑作为早期锰暴露损伤有效的生物标志物。 2.染锰可致体外培养的原代海马神经元受损,还可降低胞内BDNF含量;咯利普兰可减少锰所致海马神经元的损伤。 3. BDNF可能在锰致认知功能损伤中发挥了重要作用。
【学位授予单位】:广西医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R749.6
【参考文献】
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1 周春艺,李国君,张晨,李鹏高,杨慧,赵春礼,褚金花,张杰,张淑华;两种价态锰化合物对SH-SY5Y细胞损伤作用的体外研究[J];地方病通报;2002年02期
2 周清潮;癫痫与微量元素[J];广东微量元素科学;1999年10期
3 吴飞盈;邓祥发;姜岳明;王芳;王禅;刘
本文编号:1276801
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