镉和3,3’,4,4’-四氯联苯联合红系前体细胞毒性效应研究

发布时间：2020-11-11 11:30

　　 重金属镉(Cd)和多氯联苯(PCBs)是同时存在于环境中的两类污染物,对人体健康构成共同暴露的威胁。本文以人红白血病细胞系HEL和肝癌细胞系SMMC-7721为细胞暴露模型,采用细胞生物学和分子生物学手段,综合评价镉和3,3’,4,4’-四氯联苯(PCB77)单独或共同暴露所引发的联合红系前体细胞毒性效应,同时在肝细胞系中进行验证,进而探索二者引发的联合毒性机制。Cd和PCB77单独暴露浓度分别为1μmol·L~(-1)、15μmol·L~(-1)、40μmol·L~(-1),共同暴露浓度为单独暴露浓度两两交叉得到(3×3)。采用AB法、MTT法、LDH法及JC-1法探究细胞及亚细胞毒性效应,结果表明:二者单独或共同暴露均可降低HEL和SMMC-7721细胞中线粒体琥珀酸脱氢酶活性以及线粒体膜电位,并且造成细胞形态发生萎缩。多因子线性回归模型分析表明,Cd与PCB77共同暴露对两种细胞系产生的联合作用类型均为相加作用。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)法和蛋白印迹(Western blot)法,对二者产生的毒性机制进行探索表明:Cd和PCB77共同暴露通过激活elF2α-Atf4信号通路,刺激抗氧化基因在mRNA水平的表达。高浓度(40μM)共同暴露下GSTP1的表达分别与空白对照组、Cd和PCB77单独暴露组相比,约增加了10倍、17倍、230倍,但同时促进HEL细胞内ROS水平升高,48h处理下细胞发生明显凋亡。Cd和PCB77干扰HEL细胞铁代谢,单独暴露均会促进胞内自由铁LIP水平升高,而共同暴露组LIP水平却呈现降低的趋势。Cd暴露造成HEL细胞储铁蛋白表达下降,而PCB77暴露则使得储铁蛋白表达上升。Cd和PCB77暴露会干扰SMMC-7721细胞能量代谢,表现在降低胞内ATP酶活力及线粒体膜电位,导致ATP含量发生变化;增强果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)活性,促进糖异生作用;影响甘油三酯(TG)和胆固醇的含量,造成细胞内脂质代谢紊乱。本研究将为重金属和持久性有机污染物共同暴露产生的细胞毒性效应提供一定的理论依据和方法学参考。
【学位单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R99;X171.5
【部分图文】：

镉主要通过饮食和吸烟两种途径进入μg 镉，约是非吸烟者平均暴露量和镉在肾主要与红细胞或血清白蛋白结合，随后将产生金属硫蛋白并与其结合，使镉的浓度富复合物可缓慢释放到循环系统储存于肾脏等组织中，体内约 50%的镉储存在肝脏和0~30 年[28]。污染现状chlorinated biphenyls，PCBs）是一种人工合两个联在一起的苯环和 1 至 10 个氯原子、抗热性、不可燃性、低挥发性和高绝缘，特别是作为电绝缘液和热转换液。正是由生物降解，在环境中能够持久存在。而且 点，给人体健康和生态系统造成了潜在的

交叉得到（3×3）。PCB77 以 DMSO 作为溶剂，预实验表明 0.1%的 DMSO 不产生明显的毒性效应。根据上述浓度，用Cd 和PCB77目标污染物暴露于HEL细胞培养48h，采用 AB 法检测细胞活性，结果如图 2-1 所示。由图 2-1（a）可知，Cd 单独暴露 48h 后，当 Cd 浓度为 1μM 时，与空白对照组相比，荧光强度上升了 12.1%，表明低浓度下镉可促进细胞活性增强（P<0.05）；而

细胞形态较小，且出现梭形细胞，毒性效应较明显；而用 Cd 40μM+ PC40μM 共同暴露 48h 后的 HEL 细胞形态如图 2-2（d）所示，细胞形态发生明显的化，与空白对照组相比，细胞明显缩小，并且暗淡不透亮，出现细胞碎片。表明现大量细胞死亡，毒性效应显著增强。(a) (b)
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 林娜娜;单振华;朱崇岭;任源;;清远某电子垃圾拆解区河流底泥中重金属和多氯联苯的复合污染[J];环境化学;2015年09期

2 刘洁;李晓东;赵中华;祁志福;陈彤;严建华;;典型电力电容器污染土壤中多氯联苯水平及特性[J];环境科学;2015年09期

3 邹天森;康文婷;张金良;王慢想;方秀杰;薛苏娟;钟部卿;;我国主要城市大气重金属的污染水平及分布特征[J];环境科学研究;2015年07期

4 刘芬;刘艳菊;田春漫;;苍术麸炒前后对脾虚模型大鼠胃肠动力学的影响[J];中药新药与临床药理;2015年02期

5 王雁;汤纳平;惠涛涛;富欣;李华;杨琛懋;周国民;马璟;;氯胺酮对HepG2细胞线粒体功能的影响[J];中国药理学与毒理学杂志;2015年01期

6 张彦;卢学强;刘红磊;刘琼琼;于丹;;渤海湾天津段表层沉积物重金属分布特征及其来源解析[J];环境科学研究;2014年06期

7 周建军;周桔;冯仁国;;我国土壤重金属污染现状及治理战略[J];中国科学院院刊;2014年03期

8 张小敏;张秀英;钟太洋;江洪;;中国农田土壤重金属富集状况及其空间分布研究[J];环境科学;2014年02期

9 毛志刚;谷孝鸿;陆小明;曾庆飞;谷先坤;李旭光;;太湖东部不同类型湖区疏浚后沉积物重金属污染及潜在生态风险评价[J];环境科学;2014年01期

10 肖春文;罗秀云;田云;卢向阳;;重金属镉污染生物修复的研究进展[J];化学与生物工程;2013年08期

相关博士学位论文 前2条

1 张志强;辐射诱导型SOD2过表达慢病毒载体的构建及其在结肠癌放疗中的辐射防护和放疗增敏效应[D];重庆医科大学;2016年

2 杨健;镉对河南华溪蟹脂肪积累与代谢的影响及毒性机制研究[D];山西大学;2015年

相关硕士学位论文 前5条

1 朱英丽;天然二萜类衍生物DN3的抗肿瘤作用及其机制研究[D];郑州大学;2018年

2 高瑜;PBDE-209和Cd的联合肝毒性效应及机理研究[D];河北科技大学;2016年

3 刘晓萌;NQO1基因多态性与乳腺癌遗传易感性及生物学行为关系的研究[D];桂林医学院;2014年

4 魏淑梅;微生物絮凝剂去除废水中Cd~(2+)的响应面优化及絮凝机理研究[D];湖南大学;2013年

5 梅丽娜;苜蓿种质材料对重金属镉的耐性研究[D];甘肃农业大学;2010年

本文编号：2879127