甲醛暴露对神经生长因子表达影响的实验研究

发布时间：2018-03-01 13:24

本文关键词： NGF 甲醛哮喘模型肺功能 RT-PCR DPC　出处：《华中师范大学》2008年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】： 神经生长因子(Nerve Growth Factor,NGF)是Rita Levi-Montalcini在50多年前发现,由3种不同类型的蛋白质亚基组成的复合物。它与脑源性神经营养因子(BDNF)、神经营养因子-3(NT-3)及神经营养因子-4/5(NT-4/5)同属于神经营养素家族,是中枢神经系统的胆碱能神经元、周围神经系统的交感和感觉神经元生长和分化所必需的,以往对它的研究限于神经系统。近来研究发现NGF也影响机体免疫和造血系统,与变态反应性和炎症性疾病的发病有关。NGF能诱导免疫炎性细胞和气道结构细胞的生成、增殖、分化和成熟,介导炎性细胞向炎性部位募集,并能促使外周神经元释放神经肽。特别是许多研究证实NGF在支气管哮喘的气道炎症反应和气道高反应性中起着重要的桥梁作用。甲醛(formaldehyde,FA)是一种常见的装修型化学性室内空气污染物,也是一种内源性有机化合物。它以其来源广、毒性大、污染水平高、污染时间长等特点,已成为我国最主要也是污染最严重的室内空气污染物之一。甲醛暴露对人体健康的影响主要涉及:呼吸道和眼部的刺激作用、致敏作用和免疫毒性、遗传毒性和癌症、肺功能损害、神经行为改变等诸多方面。许多研究表明,甲醛可导致哮喘的发生,但其分子机理还不清楚。我们课题组以前的研究证实:甲醛暴露能诱导某些基因,如类香草素受体1(VR1),N-甲基-D-天(门)冬氨酸受体(NMDA),胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)和S-谷胱甘肽亚硝基硫醇还原酶(GSNOR)的表达上调。本研究以NGF基因作为研究对象,检测甲醛染毒后的体外细胞实验和体内动物实验中NGF mRNA表达水平的改变;并建立大鼠哮喘模型,检测模型中肺功能变化和肺组织中NGF mRNA表达水平的改变,以确立甲醛,NGF和哮喘之间的联系。实验结果如下: 1体外实验:液态甲醛诱导小鼠肥大细胞NGF mRNA表达水平的改变为研究甲醛对培养的小鼠肥大细胞NGF mRNA水平的改变作用,将肥大细胞分别暴露于0μmol/L、5μmol/L、25μmol/L、125μmol/L四组不同浓度液态甲醛中,染毒3h,然后采用RT-PCR二步法检测细胞中NGF mRNA水平。结果表明:甲醛在低浓度(5μmol/L)时就能诱导NGF mRNA表达上调,并且表达量随着甲醛浓度升高而升高,但是在高浓度(125μmol/L)时,NGF mRNA表达量却急剧下降。由于甲醛能同时致DNA损伤,诱导DNA-蛋白质发生交联(DNA-proteincrosslinks,DPC),影响DNA正常复制与转录,所以本研究同时以小鼠肥大细胞作为实验材料,检测对应的甲醛染毒后所诱导的DPC效应。结果显示:体外实验中,甲醛在125μM能显著诱导小鼠肥大细胞DPC效应(P＜0.05)。 2体内实验:气态甲醛诱导小鼠脑和肺组织NGF mRNA表达水平的改变为证实气态甲醛对小鼠脑和肺组织中NGF mRNA水平的改变作用。我们选取3.0 mg/m~3浓度的气态甲醛对24只昆明小鼠分别进行了24h和72h仿真环境模型染毒。小鼠随机分为4组(n=6),对照组在同样的染毒缸中吸入经过滤的新鲜空气,暴露结束后立即采用RT-PCR二步法检测脑和肺组织中NGF mRNA水平。结果显示:不同组织中NGF mRNA表达量随时间呈现不同的表达趋势。染毒24h后,肺中NGF mRNA表达量显著上调(P＜0.01);但是72h后,其表达量下降,略低于对照组(P＞0.05)。而在脑组织中,NGF mRNA表达量随染毒时间增加而升高,24h时,脑中NGF mRNA表达量略高于对照组(P＞0.05);但是72h后,其表达量显著上调(P＜0.01)。而在相对应的DPC实验中,不同浓度的甲醛均不能诱导小鼠脑和肺组织中DPC效应(P＞0.05)。 3大鼠哮喘模型中肺功能检测及肺组织中NGF mRNA表达水平的改变为了进一步建立甲醛,NGF和哮喘之间的联系,我们将21只Wistar大鼠随机分为空白对照组,1.0 mg/m~3甲醛染毒组和3.0 mg/m~3甲醛染毒组(n=7),制备了大鼠哮喘模型,应用AniRes2005动物肺功能分析系统检测大鼠肺各项功能指标;然后处死大鼠,应用RT-PCR二步法检测肺组织中NGF mRNA水平。结果显示:呼气阻力(Re)和吸气阻力(Ri)随着染毒浓度的升高,阻力逐渐增大,肺顺应性随着染毒浓度的升高逐渐下降,相对于空白对照组均有不同程度的差异性;1.0 mg/m~3甲醛染毒组中NGF mRNA表达量相对于空白对照组显著上调(P＜0.01),3.0 mg/m~3甲醛染毒组中NGF mRNA表达量急剧下降,相对于1.0 mg/m~3甲醛染毒组有显著性差异(P＜0.01),仅略高于空白对照组,但2组之间没有显著性差异(P＞0.05)。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R363

【参考文献】