贾晨号:载铅超细炭黑对CAT、SOD及小鼠肝细胞毒性效应与机理的研究论文

贾晨号:载铅超细炭黑对CAT、SOD及小鼠肝细胞毒性效应与机理的研究论文

本文主要研究内容

作者贾晨号(2019)在《载铅超细炭黑对CAT、SOD及小鼠肝细胞毒性效应与机理的研究》一文中研究指出:近年来,雾霾污染越来越严重,作为雾霾主要组成部分的超细颗粒物(UFPs)对健康的影响也引起了社会的广泛关注。UFPs分布广泛,能通过呼吸道与人体接触并进入细胞,与功能蛋白结合影响其结构和功能表达,进而诱发急性肺炎、心脑血管损伤和免疫系统损伤等疾病。UFPs的组成复杂,其毒性效应是各组分共同作用的结果,目前缺乏对UFPs各组分毒性效应机理的探讨与研究。超细炭黑(UFCB)与UFPs具有相似的理化性质,可作为UFPs生物学研究的替代模型。重金属铅极易被UFPs吸附,负载了铅的UFPs在大气中广泛存在,给人类健康带来了新的问题。目前UFPs的毒理学研究主要集中在单一 UFCB颗粒对呼吸系统细胞的影响,对于多组分的UFPs作用于功能蛋白和组织器官,从而使机体致病的机理研究仍然匮乏。氧化应激是所有疾病的诱因,肝脏肩负着机体氧化防御的重要任务;过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)在保护机体免受氧化应激损伤中起着重要作用。因此本文选取小鼠原代肝细胞为靶细胞,选取CAT和SOD为靶蛋白,选取UFCB作为UFPs的生物替代模型,在细胞水平和分子水平研究比对了UFCB和载铅UFCB诱发机体氧化应激的效应与机理。本文主要包括以下几部分内容:(1)综述了大气颗粒物、UFPs、UFCB和铅的污染现状及现阶段毒理学研究进展,明确了现阶段对载铅UFPs毒性机理评价的不足,确定了本次的研究目的和研究内容。(2)利用多种方法对UFCB进行改性修饰,改性后超细炭黑(MCB)水溶液的Zeta电位为-39.7 mV,远高于改性之前的-18.2 mV,证明MCB的分散稳定性优于改性之前。将MCB应用于铅的吸附实验,最后得到铅含量为0.235 g/g的载铅MCB(即Pb-MCB)。(3)研究比对了 MCB和Pb-MCB诱发小鼠肝细胞氧化应激效应的影响。实验结果表明:肝细胞活力与MCB和Pb-MCB暴露浓度之间均呈负活力-剂量关系。细胞内MDA含量随MCB和Pb-MCB暴露浓度的增加而升高,且在50 mg/L时达到最高,分别为对照组的204.44%和172.49%,高浓度的MDA打破了细胞内部的氧化还原平衡并破坏了细胞膜的完整性,使细胞发生脂质过氧化作用从而导致细胞活力降低甚至死亡。随着MCB和Pb-MCB暴露浓度的升高,细胞内CAT的相对活力均呈先上升后下降的趋势。MCB的暴露同样导致了胞内SOD的相对活性先上升后下降,但是随Pb-MCB暴露浓度的增加,SOD的相对活性逐步上升。比对同等暴露条件下MCB和Pb-MCB对小鼠肝细胞氧化应激指标的影响发现,MCB的细胞毒性较Pb-MCB的细胞毒性强,原因是MCB较Pb-MCB带更多的负电荷,更易与膜蛋白、CAT和SOD结合作用,影响细胞和酶的活力及功能表达。(4)利用多种光谱学手段研究比对了MCB和Pb-MCB的暴露对CAT和SOD分子结构和功能的影响。结果发现:无论是MCB还是Pb-MCB都会与CAT和SOD结合,在炭黑颗粒表面形成一层“蛋白冠”类的物质,改变了CAT和SOD发色团的微环境,使蛋白质骨架结构紧缩,疏水性增强。MCB和Pb-MCB暴露染毒均使CAT的活性先上升后下降,使SOD的活性持续下降。CAT和SOD活性的变化一方面说明了结构的改变影响了酶的功能表达;另一方面酶与MCB或Pb-MCB的结合会影响其活性位点附近氨基酸的微环境,从而间接对酶的活性产生影响或者抑制作用。比对同等暴露条件下MCB和Pb-MCB对CAT和SOD分子的影响时发现,MCB对CAT和SOD结构和功能的影响大于Pb-MCB对两种酶蛋白的影响,原因是MCB带大量的负电荷,更易与带正电荷的CAT或者SOD结合作用,改变酶蛋白的结构使其活性降低;而Pb-MCB溶液中微量Pb2+的存在促进了 Pb-MCB粒子的团聚沉降,粒径的增大使Pb-MCB与酶蛋白之间的作用力和结合面积减小,因此MCB较Pb-MCB表现出更强的分子毒性。本论文从细胞和分子两个层面研究并比对了MCB和Pb-MCB对机体氧化应激机制的毒性作用机理,为多组分大气颗粒物的毒性效应评价提供了理论和方法的参考。

Abstract

jin nian lai ,wu mai wu ran yue lai yue yan chong ,zuo wei wu mai zhu yao zu cheng bu fen de chao xi ke li wu (UFPs)dui jian kang de ying xiang ye yin qi le she hui de an fan guan zhu 。UFPsfen bu an fan ,neng tong guo hu xi dao yu ren ti jie chu bing jin ru xi bao ,yu gong neng dan bai jie ge ying xiang ji jie gou he gong neng biao da ,jin er you fa ji xing fei yan 、xin nao xie guan sun shang he mian yi ji tong sun shang deng ji bing 。UFPsde zu cheng fu za ,ji du xing xiao ying shi ge zu fen gong tong zuo yong de jie guo ,mu qian que fa dui UFPsge zu fen du xing xiao ying ji li de tan tao yu yan jiu 。chao xi tan hei (UFCB)yu UFPsju you xiang shi de li hua xing zhi ,ke zuo wei UFPssheng wu xue yan jiu de ti dai mo xing 。chong jin shu qian ji yi bei UFPsxi fu ,fu zai le qian de UFPszai da qi zhong an fan cun zai ,gei ren lei jian kang dai lai le xin de wen ti 。mu qian UFPsde du li xue yan jiu zhu yao ji zhong zai chan yi UFCBke li dui hu xi ji tong xi bao de ying xiang ,dui yu duo zu fen de UFPszuo yong yu gong neng dan bai he zu zhi qi guan ,cong er shi ji ti zhi bing de ji li yan jiu reng ran kui fa 。yang hua ying ji shi suo you ji bing de you yin ,gan zang jian fu zhao ji ti yang hua fang yu de chong yao ren wu ;guo yang hua qing mei (CAT)he chao yang hua wu qi hua mei (SOD)zai bao hu ji ti mian shou yang hua ying ji sun shang zhong qi zhao chong yao zuo yong 。yin ci ben wen shua qu xiao shu yuan dai gan xi bao wei ba xi bao ,shua qu CAThe SODwei ba dan bai ,shua qu UFCBzuo wei UFPsde sheng wu ti dai mo xing ,zai xi bao shui ping he fen zi shui ping yan jiu bi dui le UFCBhe zai qian UFCByou fa ji ti yang hua ying ji de xiao ying yu ji li 。ben wen zhu yao bao gua yi xia ji bu fen nei rong :(1)zeng shu le da qi ke li wu 、UFPs、UFCBhe qian de wu ran xian zhuang ji xian jie duan du li xue yan jiu jin zhan ,ming que le xian jie duan dui zai qian UFPsdu xing ji li ping jia de bu zu ,que ding le ben ci de yan jiu mu de he yan jiu nei rong 。(2)li yong duo chong fang fa dui UFCBjin hang gai xing xiu shi ,gai xing hou chao xi tan hei (MCB)shui rong ye de Zetadian wei wei -39.7 mV,yuan gao yu gai xing zhi qian de -18.2 mV,zheng ming MCBde fen san wen ding xing you yu gai xing zhi qian 。jiang MCBying yong yu qian de xi fu shi yan ,zui hou de dao qian han liang wei 0.235 g/gde zai qian MCB(ji Pb-MCB)。(3)yan jiu bi dui le MCBhe Pb-MCByou fa xiao shu gan xi bao yang hua ying ji xiao ying de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming :gan xi bao huo li yu MCBhe Pb-MCBbao lou nong du zhi jian jun cheng fu huo li -ji liang guan ji 。xi bao nei MDAhan liang sui MCBhe Pb-MCBbao lou nong du de zeng jia er sheng gao ,ju zai 50 mg/Lshi da dao zui gao ,fen bie wei dui zhao zu de 204.44%he 172.49%,gao nong du de MDAda po le xi bao nei bu de yang hua hai yuan ping heng bing po huai le xi bao mo de wan zheng xing ,shi xi bao fa sheng zhi zhi guo yang hua zuo yong cong er dao zhi xi bao huo li jiang di shen zhi si wang 。sui zhao MCBhe Pb-MCBbao lou nong du de sheng gao ,xi bao nei CATde xiang dui huo li jun cheng xian shang sheng hou xia jiang de qu shi 。MCBde bao lou tong yang dao zhi le bao nei SODde xiang dui huo xing xian shang sheng hou xia jiang ,dan shi sui Pb-MCBbao lou nong du de zeng jia ,SODde xiang dui huo xing zhu bu shang sheng 。bi dui tong deng bao lou tiao jian xia MCBhe Pb-MCBdui xiao shu gan xi bao yang hua ying ji zhi biao de ying xiang fa xian ,MCBde xi bao du xing jiao Pb-MCBde xi bao du xing jiang ,yuan yin shi MCBjiao Pb-MCBdai geng duo de fu dian he ,geng yi yu mo dan bai 、CAThe SODjie ge zuo yong ,ying xiang xi bao he mei de huo li ji gong neng biao da 。(4)li yong duo chong guang pu xue shou duan yan jiu bi dui le MCBhe Pb-MCBde bao lou dui CAThe SODfen zi jie gou he gong neng de ying xiang 。jie guo fa xian :mo lun shi MCBhai shi Pb-MCBdou hui yu CAThe SODjie ge ,zai tan hei ke li biao mian xing cheng yi ceng “dan bai guan ”lei de wu zhi ,gai bian le CAThe SODfa se tuan de wei huan jing ,shi dan bai zhi gu jia jie gou jin su ,shu shui xing zeng jiang 。MCBhe Pb-MCBbao lou ran du jun shi CATde huo xing xian shang sheng hou xia jiang ,shi SODde huo xing chi xu xia jiang 。CAThe SODhuo xing de bian hua yi fang mian shui ming le jie gou de gai bian ying xiang le mei de gong neng biao da ;ling yi fang mian mei yu MCBhuo Pb-MCBde jie ge hui ying xiang ji huo xing wei dian fu jin an ji suan de wei huan jing ,cong er jian jie dui mei de huo xing chan sheng ying xiang huo zhe yi zhi zuo yong 。bi dui tong deng bao lou tiao jian xia MCBhe Pb-MCBdui CAThe SODfen zi de ying xiang shi fa xian ,MCBdui CAThe SODjie gou he gong neng de ying xiang da yu Pb-MCBdui liang chong mei dan bai de ying xiang ,yuan yin shi MCBdai da liang de fu dian he ,geng yi yu dai zheng dian he de CAThuo zhe SODjie ge zuo yong ,gai bian mei dan bai de jie gou shi ji huo xing jiang di ;er Pb-MCBrong ye zhong wei liang Pb2+de cun zai cu jin le Pb-MCBli zi de tuan ju chen jiang ,li jing de zeng da shi Pb-MCByu mei dan bai zhi jian de zuo yong li he jie ge 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论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的贾晨号,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于载铅超细炭黑论文,氧化应激论文,肝细胞论文,过氧化氢酶论文,超氧化物歧化酶论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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