三甲基氯化锡（TMT）对大鼠神经行为及氧化应激的影响

发布时间：2018-01-14 07:30

本文关键词：三甲基氯化锡（TMT）对大鼠神经行为及氧化应激的影响　出处：《华中科技大学》2013年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：三甲基氯化锡（trimethyltin chloride，TMT）作为一种塑料生产过程中有机锡稳定剂副产物，随着PVC材料的广泛应用而使人群暴露于其的机会大大增加，其中毒事件时有发生，严重威胁着人们的健康。因此，对于TMT致神经毒性的机制研究十分必要，不仅具有理论意义，丰富和完善TMT中毒的理论，为相关研究提供线索和依据，而且具有很重要的实际意义，为TMT卫生标准的制定和中毒的诊断和防治提供参考资料。本文拟在本实验室前期研究的基础上，分以下两部分展开TMT致神经毒性机制的研究。第一部分建立重复剂量TMT急性经口中毒模型，利用神经行为学方法从整体水平上评价其神经行为毒性，并通过组织病理学方法从组织细胞水平上观察其神经结构的改变，以期寻找TMT致神经毒性的早期敏感指标和病理基础。第二部分检测TMT对大鼠血清及脑组织氧化抗氧化系统的影响，从分子水平上进一步探索其中毒的氧化应激机制，为TMT毒作用机制研究以及国家标准制定提供参考依据。第一部分TMT对大鼠神经行为的影响目的：建立大鼠重复剂量TMT急性经口中毒模型；评价TMT对大鼠神经行为学影响；观察TMT致脑组织神经结构的改变。方法：健康成年雄性SD大鼠按体重随机分为：对照组（双蒸水）、低剂量组（0.75mg/kg）、中剂量组（1.50mg/kg）及高剂量组（3.00mg/kg）4个TMT染毒组，每组10只，每天经口灌胃染毒一次，共6天，建立整体动物模型。采用前肢握力评分、后肢撑力和平衡木行走试验评分及甩尾系数等四个神经运动及感觉功能指标评价TMT的神经行为毒性。末次染毒24h后处死大鼠，分离脑组织制作石蜡切片，尼氏染色法观察。结果：（1）一般行为毒性表现：高剂量组大鼠在第4天出现轻微的神经兴奋症状，第6天可观察到震颤、四肢僵直无力、癫痫发作、抽搐等明显的中枢兴奋性神经毒性表现；中剂量组大鼠于第5、6天可观察到轻微神经兴奋毒性表现；低剂量组、对照组则未观察到明显异常。（2）体重：与对照组相比，高剂量组大鼠体重在染毒后第4、5、6天体重明显下降（P 0.01），中、低剂量组体重均无明显异常，对照组体重正常增加。（3）脏器系数:与对照组相比，高剂量组大鼠心，脑，肺，肾，睾丸脏器系数均明显变大（P 0.05），脾的脏器系数明显减少（P 0.05），中剂量组大鼠脾和肾脏的脏器系数也有所增加（P 0.05），低剂量组则无明显变化。（4）神经行为毒性表现：①前肢握力评分：高剂量组大鼠评分在第4天开始下降，，第5、6天降低更加明显（P 0.01），无第三肢攀上钢丝；中剂量组评分有所降低（P 0.05），偶有第三肢攀上钢丝；低剂量组和正常组则无明显变化，均有第三肢攀上钢丝。②后肢撑力实验：与对照组相比，高剂量组大鼠后肢撑力系数在染毒后第4、5、6天下降明显（P 0.01），中、低剂量组无明显变化。③钉板平衡木行走实验评分：与对照组相比，高剂量组大鼠评分于第3天开始增高（P 0.05），第4天评分明显增高（P0.01），部分大鼠不能完成实验，第5天不能完成实验的大鼠增多，部分大鼠甚至无法在平衡木上站立，平衡能力下降，第6天基本上都不能完成平衡木行走实验，评分显著增高（P 0.01）；中剂量组大鼠第5、6天有个别大鼠不能完成实验，评分增加明显（P 0.05）；低剂量组大鼠均能完成实验，评分无明显变化。④甩尾实验：高剂量组大鼠甩尾系数在染毒后第5、6天明显增加（P 0.05），中、低剂量组则无明显变化。（5）Nissl染色：①大脑皮层：对照组大鼠皮层神经细胞密集，染色深，结构较规则，分布均匀，尼氏小体清晰可辨，数量较多；高剂量组神经细胞数目明显减少，胞体变小，染色很浅，排列紊乱，极不规则，间隙很大，部分神经元缺失，胞核和胞浆分界不明显，轴突和树突无法区分，Nissl体数量明显减少。②小脑：对照组大鼠小脑颗粒层细胞数量较多，排列紧密，分布均匀，染色较深，浦肯野细胞呈单层排列，胞体较大，分子层细胞胞体较小，分布较分散。中、高剂量组颗粒细胞染色变浅，浦肯野细胞染色明显变浅，Nissl体数量减少。结论：在本实验室条件下观察到：（1）TMT能引起大鼠体重明显下降，并导致心，脑，肾，肺，睾丸的脏器系数均明显增大，而脾的脏器系数明显减少，说明TMT可导致多脏器损伤，且肾和脾对TMT较敏感；另外，TMT也能诱导大鼠出现震颤、躁狂、攻击性、尖叫、易激惹、抽搐以及癫痫发作等较为明显的中枢神经兴奋性症状，说明TMT神经毒性整体实验模型在本实验室建立成功；（2）神经行为功能测试表明TMT可引起神经行为毒性，造成神经运动及感觉功能障碍，其中平衡木行走试验评分是更为敏感的指标；（3）Nissl染色法观察到大鼠脑组织有明显的病理改变，提示TMT具有神经毒性，且皮层和小脑均为其毒作用靶器官，而皮层更为敏感。第二部分TMT对大鼠血清和脑组织氧化应激的影响目的：检测TMT对大鼠血清及脑组织氧化抗氧化系统的影响，从分子水平上进一步探索其中毒的氧化应激机制。方法：取大鼠血清，以及皮层和小脑组织匀浆，用相关试剂盒及分光光度计检测血清、脑组织中MDA、GSH及T-SOD等氧化抗氧化系统指标的变化。结果：（1）血清：①MDA:与对照组相比，中、高剂量组MDA含量分别增加39.0%（P0.05）、22.0%（P0.05），低剂量组无明显变化；②GSH：与对照组相比，中、高剂量组GSH含量分别增加133.6%（P0.01）和92.9%（P0.05），低剂量组增加45.1%（P0.05）；③T-SOD活性：与对照组相比，高剂量组T-SOD活性显著增强（P0.05），低、中剂量组无明显变化。（2）皮层：①MDA：随着染毒剂量增加，各染毒组大鼠皮层MDA含量均有所增加，其中高剂量组增加45.4%（P0.05）；②GSH：与对照组相比，低、中、高剂量组大鼠皮层中GSH含量均分别减少29.91%（P0.05）、38.0%（P0.01）和50.66%（P0.01），且随剂量减少有线性趋势；③T-SOD：与对照组相比，低、中、高剂量组T-SOD酶活性均明显降低（P0.05），分别降低28.5%、34.9%和25.8%。（3）小脑：①MDA：各染毒组大鼠MDA含量与对照组相比均无明显变化；②GSH：与对照组相比，高剂量组GSH含量降低25.0%（P 0.05），中剂量组下降无统计学意义（P0.05）；③T-SOD：高剂量组T-SOD酶活性明显降低，与对照组相比，降低7.5%（P 0.05），低、中剂量组均无明显变化。结论：在本实验室条件下，得到以下结论：（1）TMT不仅对大鼠血清氧化抗氧化系统损伤不明显，甚至会激活抗氧化系统，提示血液系统可能存在某些代偿机制增加其抗氧化能力来保护机体；（2）TMT可引起皮层和小脑氧化损伤，二者均为其毒作用靶器官，且皮层相对更为敏感，氧化应激损伤是TMT致神经毒性的可能机制之一。（3）脑组织氧化抗氧化系统中GSH含量变化可能是TMT氧化损伤机制研究中较为敏感的指标之一。综上所述，在本实验室条件下，通过对中毒大鼠的整体中毒表现（包括一般毒性和神经行为毒性）、组织病理改变及氧化应激指标变化等指标的研究，分别从整体、组织细胞及分子水平上多层次、多角度证实了TMT的神经毒性，并探讨了其可能机制。在整体水平上，TMT中毒主要表现为典型的神经中毒症状、体重下降及神经行为改变，并引起多脏器损伤；从组织细胞水平上来看，TMT可损伤大脑皮层神经结构及功能，对小脑结构存在一定损伤，且对小脑浦肯野细胞损伤较明显；而在分子水平，TMT可诱导氧化应激损伤，主要表现为引起脂质过氧化损伤及抗氧化系统中抗氧化物消耗及抗氧化物酶活性降低，其对血液系统损伤不明显，而对皮层氧化损伤较为严重，对小脑损伤则相对较轻微，氧化应激损伤可能为其致神经毒性的可能机制。此外，在本这些神经毒性测试指标中，平衡木行走试验评分及GSH含量的改变为其相对较为灵敏的指标。
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【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R114

【参考文献】