妊娠期经口暴露纳米氧化锌的生殖毒性和机制探讨

发布时间：2020-05-18 22:28

【摘要】：纳米氧化锌(Zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)是一种新型的氧化锌材料,一般而言三维尺寸中有一维尺寸小于100 nm的氧化锌均可称为ZnO NPs。ZnO NPs在橡胶、化妆品、涂料、催化剂、陶瓷、保健品和食品等领域有广泛的应用。随着ZnO NPs的广泛应用及大量排放,ZnO NPs通过呼吸、口腔和皮肤等途径暴露于机体的几率也大大增加,其对生物体的影响也越来越为业界所关注。现有研究表明ZnO NPs具有较强的环境污染能力,在经济合作与发展组织的标准中已被定性为环境污染物。现有动物毒理学研究表明ZnO NPs可导致母体受损,并引起子代宫内发育异常与神经系统损伤,然而该材料暴露的安全剂量尚不明确,毒性机制亦未被完全阐明。本研究综述了ZnO NPs生殖毒性及其与内质网应激的潜在联系,探究了妊娠期经口暴露ZnO NPs的生殖毒性与剂量的关系及其潜在的致毒分子机制,后续探讨了两种细胞应激抑制剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-cysteine,NAC)和Salubrinal(Sal)对ZnO NPs产生的生殖毒性的保护作用,并对上述分子机制进行了验证。各章内容分述如下:第一章对ZnO NPs的生殖毒性、纳米材料与内质网应激的联系和内质网应激与生殖发育的联系分别进行了综述。第二章主要探究了妊娠期暴露ZnO NPs的生殖毒性,并初步分析了其致毒分子机制。本研究对孕鼠体重、血常规、激素含量、锌含量、胎盘病理损伤情况、子代发育情况进行了综合评价,发现妊娠期经口暴露180 mg/kg及540 mg/kg的ZnO NPs可造成孕鼠体重的下降和炎症的发生,ZnO NPs可以在子宫、胎盘和胎鼠内蓄积,对小鼠胎盘造成损伤,引起子代宫内发育受限和数目减少。暴露540 mg/kg的ZnO NPs后胎盘内氧应激、内质网应激、细胞凋亡和细胞损伤修复等相关通路的关键基因表达上调,胎盘功能相关基因表达下调。第三章主要研究了细胞氧应激抑制剂NAC和内质网应激抑制剂Sal对ZnO NPs引起的生殖毒性的保护作用,并进一步探讨了其内在分子机制。本研究对孕鼠体重、血常规、激素含量、锌含量、胎盘病理损伤情况和子代发育情况进行了综合评价,实验结果显示,两种细胞应激抑制剂可缓解ZnO NPs造成的孕鼠体重下降,子宫、胎盘及胎鼠内锌的蓄积,子代发育受限、数目减少等症状。此外,本研究分析了各组小鼠胎盘部分基因转录及表达水平的变化,结果显示NAC的补充恢复了胎盘内的氧化还原平衡,抑制了内质网应激的发生,缓解了ZnO NPs引起的功能失调;Sal的补充抑制了内质网应激的发生,缓解了ZnO NPs引起的功能失调。
【图文】：

ZnONPs的表征结果

孕鼠,体重,对照组,指标

图 2.2 妊娠期经口暴露 ZnO NPs 对孕鼠体重的影响Figure 2.2 Body weight growth ration of pregnant mice after oral exposure to ZnO NPs duringgestation2.4.3孕鼠血常规指标变化如表 2.1 所示，暴露 ZnO NPs 后，RBC、HCT、MCV、MCH 等指标相较对照组无明显差异，，180 mg/kg 组及 540 mg/kg 组小鼠 MCHC、WBC 指标相较对照组显著升高、RDW 指标相较对照组显著降低。此外 540 mg/kg 组小鼠 PLT 指标相较对照组显著升高。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R114

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