Nrf2-ARE信號通路在鑭所致子代大鼠大腦皮質(zhì)氧化損傷中的作用及其機制研究.pdf

1、稀土元素（rare earth element，REE）由15個鑭系元素及其同族的鈧和釔組成，可分為以鑭、鈰為代表的輕稀土元素和以釔、镥為代表的重稀土元素，通常以共生形式廣泛存在于自然界。我國是稀土資源最豐富的國家，稀土儲量和產(chǎn)量均居世界首位，在32個省、市、自治區(qū)中，有20個發(fā)現(xiàn)了稀土礦藏，而且礦物品種齊全。近年來稀土技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、生物化學等領域廣泛應用，致使稀土元素可經(jīng)食物鏈及呼吸道進入機體，進而在組織器官中蓄積。REE并非

2、機體必需元素，研究表明，稀土元素可進入腦組織并在其中蓄積，并可造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷和功能異常。氧化應激是稀土元素所致的毒作用的重要原因之一。
　　 核因子相關因子2/抗氧化反應元件(Nrf2/ARE)是抗氧化應激損傷的重要信號通路，可調(diào)控包括γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)、血紅素加氧酶(HO-1)等在內(nèi)的多種抗氧化酶的表達，從而對細胞產(chǎn)生保護作用以對抗外源刺激所產(chǎn)生的不良效應。
　　 鑭是應用廣泛、在環(huán)境介質(zhì)和

3、食品中含量較高的REE、也是在腦中蓄積性最強的REE。此外，鑭的化學性質(zhì)十分活潑，幾乎能與所有的化學元素和組織成分發(fā)生反應，具有較強的生物活性。
　　 本課題以LaCl3為受試物，建立仔鼠鑭暴露模型，觀察不同劑量LaCl3暴露水平對仔鼠腦皮質(zhì)ROS、SOD、MDA、GSH-Px、GSH含量，Nrf2、HO-1、γ-GCS和NQO1基因轉(zhuǎn)錄與蛋白表達的影響，探討Nrf2/ARE信號通路在鑭所致大鼠CNS損傷中的作用，為闡明鑭的神經(jīng)

4、毒作用機制提供新的實驗依據(jù)。
　　 實驗分組
　　 將動物分為對照組（飲用蒸餾水），低劑量LaCl3組（飲用0.25％LaCl3蒸餾水溶液）、中劑量LaCl3組（飲用0.5％LaCl3蒸餾水溶液）、高劑量LaC;3組（飲用1％LaCl3蒸餾水溶液），仔鼠出生開始染毒，各染鑭組仔鼠在斷乳前經(jīng)由吸吮母乳染鑭，斷乳后則通過自行飲水攝鑭，至斷乳后2個月結(jié)束。
　　 研究方法:
　　 1、ROS含量測定:ELISA

5、試劑盒法。
　　 2、MDA含量測定:硫代巴比妥酸比色法。
　　 3、SOD活力測定:黃嘌呤氧化酶法。
　　 4、GSH含量測定:DTNB顯色法。
　　 5、GSH-Px活力測定:鄰苯三酚自氧化法（改良Marklund法）。
　　 6、Nrf2、HO-1、γ-GCS、NQO1基因轉(zhuǎn)錄水平測定:real-time PCR法。
　　 7、Nrf2、HO-1、γ-GCS、NQO1蛋白水平測定:W

6、estern blot法。
　　 結(jié)果:
　　 1、大鼠大腦皮質(zhì)ROS含量
　　 0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)ROS含量顯著高于對照組(P＜0.05)，0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)ROS含量顯著高于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)ROS含量顯著高于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 2、大鼠大腦皮質(zhì)MD

7、A含量
　　 0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)MDA含量顯著高于對照組(P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)MDA含量顯著高于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05），1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)MDA含量顯著高于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05）。
　　 3、大鼠大腦皮質(zhì)SOD活力
　　 0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)SOD活力顯著低于對照組(P

8、＜0.05)，0.5％LaC;3組大鼠大腦皮質(zhì)SOD活力顯著低于對照組和0.25％LaCl3組（P＜0.05），1.0％LaC;3組大鼠大腦皮質(zhì)SOD活力顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組（P＜0.05）。
　　 4、大鼠大腦皮質(zhì)GSH含量
　　 0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)GSH含量顯著低于對照組（P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)GSH含量顯著低于對照組和0.25％La

9、Cl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)GSH含量顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 5、大鼠大腦皮質(zhì)GSH-Px活力
　　 0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)GSH-Px活力顯著低于對照組（P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)GSH-Px活力顯著低于對照組和0.25％LaCl3組（P＜0.05），1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)GSH-Px

10、活力顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05）。
　　 6、大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2mRNA及蛋白表達水平
　　 (1)大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2mRNA表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2mRNA表達水平顯著低于對照組(P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2mRNA表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nr

11、f2mRNA表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 (2)大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2蛋白表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2蛋白表達水平顯著低于對照組(P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2蛋白表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)Nrf2蛋白表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.

12、5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 7、大鼠大腦皮質(zhì)HO-1mRNA及蛋白表達水平
　　 (1)大鼠大腦皮質(zhì)HO-1mRNA表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1mRNA表達水平顯著低于對照組(P＜0.05)，0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1mRNA表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1mRNA表達水平顯著低于對照組、0.25％

13、LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 (2)大鼠大腦皮質(zhì)HO-1蛋白表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1蛋白表達水平顯著低于對照組(P＜0.05)，0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1蛋白表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)HO-1蛋白表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　

14、 8、大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCSmRNA及蛋白表達水平
　　 (1)大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCSmRNA表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCSmRNA表達水平顯著低于對照組(P＜0.05)，0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCSmRNA表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCSmRNA表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P

15、＜0.05)。
　　 (2)大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCS蛋白表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCS蛋白表達水平顯著低于對照組(P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCS蛋白表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組(P＜0.05)，1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)γ-GCS蛋白表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 9、大鼠大腦皮質(zhì)NQO1

16、mRNA及蛋白表達水平
　　 (1)大鼠大腦皮質(zhì)NQO1mRNA表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1mRNA表達水平顯著低于對照組(P＜0.05)，0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1mRNA表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組（P＜0.05），1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1mRNA表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05)。
　　 (2)大

17、鼠大腦皮質(zhì)NQ01蛋白表達水平:0.25％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1蛋白表達水平顯著低于對照組（P＜0.05），0.5％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1蛋白表達水平顯著低于對照組和0.25％LaCl3組（P＜0.05），1.0％LaCl3組大鼠大腦皮質(zhì)NQO1蛋白表達水平顯著低于對照組、0.25％LaCl3和0.5％LaCl3組(P＜0.05）。
　　 結(jié)論:
　　 1、氯化鑭暴露可造成大鼠大腦皮質(zhì)ROS含量增高。