1-溴丙烷中毒性周围神经病大鼠神经组织氧化修饰蛋白的含量变化

发布时间：2019-09-10 17:16

【摘要】：研究目的为保护大气臭氧层,具有氟利昂类易挥发、不易燃等特点的1-BP(1-bromopropane,1-BP)逐渐成为氟利昂类的替代品,因其在大气中半衰期短,不会对臭氧层造成破坏,是全球目前广泛应用的有机溶剂和清洗剂。常用作脂肪、石蜡、树脂等的溶剂,制造药品、杀虫剂、香精、调味料等的中间体,精密电子仪器的清洗剂,脱垢剂以及喷雾粘合剂中的溶剂等。长期无防护接触1-BP可导致1-BP中毒性神经病。随着《蒙特利尔议定书》的执行,国内外对1-BP需求量大幅上升,1-BP的职业接触人群和使用人群也逐年增加。1-BP急性毒性较低,加上目前无1-BP的职业接触限值(occupational exposure limits, OEL),1-BP潜在的职业危害较大。 1-BP致周围神经毒性的机制尚不清楚。实验研究显示1-BP染毒后导致动物肝脏、大脑等器官中还原性谷胱甘肽(Glutathione, GSH)耗竭、氧化应激。我们先前的研究也显示1-BP引起氧化应激,脂质过氧化产物对大脑中蛋白质的氧化修饰与1-BP对认知功能的损伤相关。尤其是近年来一系列的研究提示人类-些神经退行性病变的发生与氧化应激相关。因此,我们采用1-BP经口慢性染毒,建立1-澳丙烷周围神经病的动物模型,通过观察周围神经行为学指标的变化,判定1-BP对周围神经的损伤；采用相对特异、敏感的抗体检测了1-BP染毒大鼠神经组织中脂质过氧化终产物4-羟基-2-壬烯醛(4-hydroxiynonenal,4-HNE)蛋白质加合物、丙二醛(malondialdehyde, MDA)蛋白质加合物、4-羟基-2-己烯醛(4-hydroxy-2-hexenal,4-HHE)蛋白质加合物和丙烯醛(arcolein)蛋白质加合物的含量变化,观察1-BP神经组织蛋白的氧化修饰情况；并通过体外实验观察了1-BP对4-HNE蛋白加合物形成的影响及剂量-效应关系,以期为解释周围神经的损伤机制提供线索。研究方法 1、40只雄性Wistar大鼠,随机分为低、中、高剂量组和对照组,每组10只；将1-BP溶于玉米油中,分别经口给予200、400、800mg/kg的1-BP,对照组给予等体积玉米油,灌胃体积均为0.2mL/100g.bw,每日1次,每周5天,连续16周,建立1-溴丙烷经口慢性染毒致周围神经病模型,并定期检测步态、后肢抓力、后肢撑力、鼠尾痛觉等神经行为学指标,观察1-BP对周围神经系统的损伤。 2、断头处死大鼠,迅速分离大脑、脊髓和坐骨神经组织,制备组织匀浆,15000g、4℃离心30min。利用Western blotting方法测定大鼠大脑、脊髓、坐骨神经组织中的4-HNE、MDA、4-HHE、arcolein蛋白加合物相对含量的变化,观察脂质过氧化产物对大鼠神经组织蛋白的氧化修饰水平。 3、1-BP对神经组织4-HNE氧化修饰蛋白影响的体外实验,将4-HNE、1-BP与空白组大鼠的大脑、脊髓、坐骨神经组织蛋白共同孵育,观察1-BP对4-HNE蛋白加合物形成的影响及剂量-效应关系。结果 1、1-BP对大鼠周围神经行为学指标检测结果高剂量组染毒8-16周、中剂量组染毒14、15、16周和低剂量组染毒15、16周大鼠的步态评分均明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01)。与对照组比较,高剂量组染毒9、12、14周大鼠后肢抓力明显下降,差异有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01)；染毒16周时,动物后肢瘫痪。染毒16周时,中、低剂量组大鼠后肢抓力分别为对照组的72.56%和91.22%,差异有统计学意义(P＜0.01,P＜0.05)。染毒12、14、16周时,高剂量组大鼠后肢撑力指数明显高于对照组；染毒14、16周时,中剂量组大鼠后肢撑力指数明显高于对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01)。染毒8周高、中剂量组和染毒16周高、中、低剂量组血清中丙氨酸转氨酶(ALT)活力均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P＜0.01)。 2、1-BP染毒对大脑、脊髓、神经组织中4-HNE、MDA、4-HHE、arcolein蛋白加合物水平的影响 1-BP染毒对4-HNE蛋白加合物表达水平的影响：与对照组相比,在大脑组织中,高剂量组大鼠4-HNE蛋白加合物增加了27.57%(P＜0.01),低、中剂量组分别增加了11.82%和20.94%,与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。脊髓组织中,低、中、高剂量组分别为对照组的5.37%、16.82%、17.82%,与对照组相比均无显著性差异。坐骨神经组织中,低剂量组仅比对照组增加了17.83%,十、高剂量组确分别升高了64.64％(P＜0.01)、117.59%(P＜0.01)。 1-BP染毒对MDA蛋白加合物表达水平的影响：与对照组相比,在大脑组织中,高剂量组增加了179.38%(P＜0.01),低、中剂量分别增加了24.08%和30.14%,与对照组比较差异无统计学意义。脊髓组织中,低、中、高剂量组分别为对照组的4.02%、33.48%、53.34%,与对照组相比增加不显著。坐骨神经组织中,低剂量组与对照组相差无几,而中、高剂量组MDA蛋白加合物表达水平明显升高,分别升高了46.03%(P＜0.01)、70.13%(P＜0.01)。 1-BP染毒对4-HHE蛋白质加合物的水平的影响：与对照组相比,在大脑组织中,低剂量组与照组比较略有下降,但并无统计学差异；中剂量组与对照组相比增加不明显；而高剂量组增加了16.40%(P＜0.01)。脊髓组织中,低、中、高剂量组分别为对照组的54.78%、44.21%、45.52%,但无显著差异。坐骨神经组织中,低剂量组仅比对照组升高37.26%,中、高剂量组4-HHE蛋白质加合物明显升高,分别升高了67.58%(P＜0.01)、59.34%(P＜0.01) 1-BP染毒对Arcolein蛋白质加合物水平的影响：与对照组相比,在大脑组织中,低、中、高剂量组分别增加了7.97%(P＜0.05)、22.09%(P＜0.01)、29.99%(P＜0.01)。脊髓组织中,低、中、高剂量组分别为对照组的46.25%(P＜0.01)57.17%(P＜0.01)、77.28%(P＜0.01)。但坐骨神经组织中,低、中、高剂量组分别降低38.65%(P＜0.01)、35.07%(P＜0.01)、49.05%(P＜0.01) 3、1-BP对4-HNE氧化修饰神经组织蛋白影响的体外实验在体外实验体系中,正常大鼠的大脑、脊髓、坐骨神经组织中,几乎检测不到4-HNE蛋白质加合物,将50uM的1-BP与正常大鼠的大脑、脊髓、坐骨神经组织共同孵育后,实验显示反应体系中有少量的4-HNE蛋白加合物形成。将神经组织中加入4-HNE共同孵育,反应体系中可检测到大脑、脊髓和坐骨神经蛋白均能被4-HNE氧化修成形成4-HNE蛋白质加合物。将不同浓度的1-BP与神经组织和4-HNE共同孵育,结果显示1-BP能够增强4-HNE对神经组织蛋白的修饰作用,与单纯加入4-HNE相比,4-HNE+25uM1-BP、4-HNE+50uM1-BP、4-HNE+100uM1-BP反应体系中,大脑组织中,4-HNE蛋白质加合物分别增加了18.87%、51.01%(P＜0.01)、58.08%(P＜0.01)。脊髓组织中,4-HNE+25uM1-BP组、4-HNE+50uM1-BP组、4-HNE+100uM1-BP组增加了83.25%(P＜0.01)、116.11%(P＜0.01)、211.73%(P＜0.01)。在坐骨神经组织中4-HNE+25uM1-BP组、4-HNE+50uM1-BP组、4-HNE+100uM1-BP组中分别增加了35.32%、72.21%(P＜0.01)、128.76%(P＜0.01)。结论 1、神经系统是1-BP毒作用的敏感靶器官,1-BP暴露可导致大鼠中毒性周围神经病。 2、1-BP染毒导致神经组织中脂质过氧化修饰蛋白表达增加, 3、1-BP能够增强4-HNE对大鼠神经组织蛋白质的氧化修饰,并呈剂量-效应关系。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R114

【参考文献】