二氧化氮及其衍生物对肺和脑一般毒性的研究

发布时间：2017-04-12 12:54

  本文关键词：二氧化氮及其衍生物对肺和脑一般毒性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着汽车工业以及交通运输业的迅猛发展,NOX的污染现状越来越严重,NO2是NOX的主要存在形式,被列入大气污染环境质量的主要控制对象。大量流行病学的调查报告显示,NO2污染暴露可能导致呼吸系统疾病和心脑血管疾病的发生。本文以NO2及其衍生物(NaNO3)作为主要的研究对象来开展相关实验,研究其对大鼠肺、脑组织的一般毒性作用。用不同浓度的NO2气体(0、5、10和20 mg m-3)对各组清洁级的Wistar大鼠进行熏气染毒处理。染毒结束后,断头处死大鼠,将肺组织和脑组织取出备用。对于肺组织,我们检测了大鼠肺组织的线粒体活性和线粒体膜电位的变化,以及调控细胞凋亡相关基因的表达情况。结果表明,线粒体活性和线粒体膜电位的检测结果均随着NO2浓度升高而降低,即早基因c-fos与c-jun表达量随着NO2浓度升高而升局,bax/bcl-2的比值也随着NO2浓度的升高而升高,由此提示,N02暴露后会对肺组织造成损伤,这些损伤可能就是呼吸系统疾病的发病之源。对于脑组织,我们分别检测大鼠脑组织线粒体损伤情况、蛋白质的羰基化水平、以及调控细胞凋亡的相关基因的表达情况。结果发现,在NO2熏气染毒暴露以后,线粒体活性、线粒体膜电位和ATP水平随着NO2浓度升高而降低,细胞色素C氧化酶随着N02浓度升高而升高；随着NO2浓度的升高脑组织的蛋白质羰基化水平也呈现出上升的趋势,且有显著差异性；脑组织中即早基因c-fos和c-jun的表达量随着NO2浓度升高均上调,调控凋亡的基因bax也表现出上调趋势,p53和bel-2的表达量也发生改变。以上研究充分说明,NO2暴露染毒,能够对大鼠的脑组织造成损伤,这种损伤可能会导致脑组织病变,进一步引发脑血管疾病的发生。为了更深层次的研究NO2对肺组织和脑组织的毒性损伤,用NO2的衍生物NaNO3 (0、10.30、100、300和1000μM)对人肺癌细胞A549和大鼠原代海马神经元细胞进行暴露,对肺癌细胞进行即早基因和凋亡基因的表达情况检测,对神经元细胞进行凋亡基因的表达情况检测。在肺癌细胞A549的实验中,发现bax/bcl-2的比值呈上调趋势,同时即早基因c-fos和c-jun也有随着染毒浓度增大而变大的趋势,而且与对照组相比有显著的差异性；在NaNO3染毒处理以后,大鼠海马神经元细胞的bax/bcl-2的比值与对照组相比均为上调趋势。因此,N02衍生物能够对肺癌细胞A549和大鼠海马神经元细胞产生毒性效应,促进细胞凋亡进程。本研究揭示了N02及其衍生物能够对大鼠肺组织和脑组织产生损伤效应,并存在一定浓度剂量效应关系,这些为NO2的健康风险效应机制提供一些实验数据。
【关键词】：NO_2 海马神经元 A549 细胞凋亡
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R114
【目录】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 文献综述12-20
• 1.1 二氧化氮(NO_2)污染现状以及相关健康效应的研究情况12-16
• 1.1.1 二氧化氮(NO_2)污染现状12-14
• 1.1.2 NO_2对呼吸系统的毒性效应14-15
• 1.1.3 NO_2对脑组织的毒性效应15-16
• 1.1.4 NO_2对神经功能损伤的研究16
• 1.2 呼吸系统疾病以及脑血管疾病相关病理机制16-19
• 1.2.1 自由基氧化损伤16-17
• 1.2.2 线粒体损伤17
• 1.2.3 炎症反应17-18
• 1.2.4 细胞凋亡18-19
• 1.3 本课题的提出及其意义19-20
• 第二章 NO_2及其衍生物对肺一般毒性研究20-33
• 2.1 前言20
• 2.2 材料与方法20-25
• 2.2.1 主要仪器与试剂20-21
• 2.2.2 实验动物NO_2动态暴露处理21-22
• 2.2.3 A549细胞传代培养及NaNO_3染毒处理方法22
• 2.2.4 目的基因mRNA表达水平的检测22-24
• 2.2.5 线粒体相关指标检测24-25
• 2.2.6 统计学数据处理25
• 2.3 结果25-31
• 2.3.1 NO_2对大鼠肺组织的毒性作用25-28
• 2.3.2 NO_2衍生物暴露对人肺癌细胞A549的毒性效应28-31
• 2.4 结论与讨论31-33
• 第三章 NO_2及其衍生物对脑一般毒性的研究33-44
• 3.1 前言33
• 3.2 材料与方法33-36
• 3.2.1 主要试剂与仪器33-34
• 3.2.2 实验动物NO_2动态暴露处理34
• 3.2.3 原代海马神经元培养及NO_2衍生物暴露处理34
• 3.2.4 western blot方法测定目的蛋白的表达34-35
• 3.2.5 线粒体相关指标检测35-36
• 3.2.6 蛋白质氧化程度检测36
• 3.2.7 目的基因mRNA表达水平的检测36
• 3.2.8 统计学数据处理36
• 3.3 结果36-42
• 3.3.1 NO_2暴露对脑组织的毒性作用36-40
• 3.3.2 NO_2衍生物NaNO_3对大鼠海马神经元细胞的毒性作用40-42
• 3.4 结论与讨论42-44
• 第四章 结论44-45
• 4.1 NO_2暴露对大鼠脑组织和肺组织的毒性效应研究44
• 4.2 NO_2衍生物对肺癌细胞A549及海马神经元细胞的毒性效应研究44-45
• 参考文献45-50
• 攻读学位期间取得的研究成果50-51
• 致谢51-52
• 个人简况及联系方式52-53
• 承诺书53-54

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 芮魏;谭明典;张芳;丁文军;;大气颗粒物对健康的影响[J];中国科学:生命科学;2014年06期

2 王晓东;桑楠;;NaNO_3对人肺A549细胞和大鼠海马神经元的毒性研究[J];山西大学学报(自然科学版);2014年01期

3 郭琳;桑楠;;大气可吸入颗粒物(PM_(10))暴露诱导大鼠神经功能损伤的突触机制研究[J];山西大学学报(自然科学版);2014年04期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李宏艳;二氧化氮与缺血性脑中风和血管性痴呆的相关性及其分子机制研究[D];山西大学;2013年

2 刘焕亮;典型纳米材料致大鼠中枢神经系统和多巴胺能神经元的毒性效应研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2014年

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本文编号：301265