氯化鈰對肝臟及免疫功能的影響及分子機制研究.pdf

1、隨著稀土應(yīng)用的日趨廣泛，不可避免地進入環(huán)境中并在生物體內(nèi)累積，其對人體健康可能造成的影響己引起人們的普遍關(guān)注。作為輕稀土元素最重要的蓄積器官，稀土對肝臟的損傷作用值得深入探討。目前，國內(nèi)外已開展稀土元素對肝毒性和免疫功能影響的研究，但其分子機制尚未清楚。鑒于此，本論文主要研究稀土長期攝入對肝臟及機體免疫功能的影響，為制定稀土使用安全標(biāo)準(zhǔn)和評價稀土生物效應(yīng)提供實驗依據(jù)。
　　論文主要涉及以下內(nèi)容：
　　（1）鑭系元素（Ln）可

2、以對大鼠和小鼠產(chǎn)生各種毒性作用，但是其作用機制仍不明朗。本實驗中，用等離子電感耦合-質(zhì)譜、不同光譜方法、凝膠電泳及透射電子顯微鏡的技術(shù)手段，以不同劑量（2、10和20mg/kg BW）的CeCl3持續(xù)灌胃小鼠45天觀察肝臟DNA構(gòu)象變化及肝細(xì)胞凋亡程度。結(jié)果表明CeCl3處理后小鼠肝體比顯著上升。肝臟中鈰元素明顯累積，并插入到DNA堿基對中或與DNA核苷酸結(jié)合，從而改變DNA構(gòu)象。此外，通過凝膠電泳及透射電子顯微鏡觀察，高劑量的Ce3+

3、可導(dǎo)致DNA斷裂和肝細(xì)胞凋亡。
　　（2）已有的研究證實Ln可引起小鼠肝損傷，然而其引發(fā)凋亡的分子機制仍不清楚。本實驗以不同劑量（2、10和20mg/kg BW）的CeCl3持續(xù)灌胃小鼠60天，分析肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化、氧化脅迫水平、多種氧化應(yīng)激物、酶以及與應(yīng)激有關(guān)的基因表達(dá)水平的變化情況。研究發(fā)現(xiàn)，CeCl3暴露60天后，肝臟中鈰元素明顯累積，從而引發(fā)肝細(xì)胞凋亡。CeCl3顯著促進活性氧（ROS）的產(chǎn)生，并抑制應(yīng)激相關(guān)基因（超氧化

4、物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶、金屬硫蛋白、熱休克蛋白70、谷胱甘肽-硫-轉(zhuǎn)移酶、P53和鐵轉(zhuǎn)運蛋白）的表達(dá)水平；同時有效地激活細(xì)胞色素p4501A的表達(dá)。這些結(jié)果表明CeCl3可以導(dǎo)致小鼠肝細(xì)胞凋亡，并改變與金屬排毒/代謝調(diào)節(jié)和自由基清除有關(guān)基因的表達(dá)水平。
　?。?）Ln在肝中累積，并造成一系列損傷，但對Ln造成的肝損傷與基因表達(dá)譜的關(guān)系研究卻知之甚少。以2mg/kg BW劑量CeCl3連續(xù)灌胃處理雄性小鼠90天，結(jié)

5、合基因芯片技術(shù)，分析肝損傷及基因表達(dá)的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)長期暴露后導(dǎo)致Ce元素在肝中累積，引發(fā)肝炎癥反應(yīng)和肝細(xì)胞壞死。同時，Ce累積使白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、血小板、網(wǎng)織紅細(xì)胞（Ret）和嗜中性粒細(xì)胞及A/G比率明顯下降；而堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶和膽堿酯酶活性及甘油三酯和總膽固醇的濃度顯著上升?；蛐酒瑪?shù)據(jù)顯示有1131個基因差異表達(dá)，其中，636個基因顯著性上調(diào)，其余495個基因顯著性下調(diào)。675個已知功能基因的表達(dá)變化與免疫/炎癥反應(yīng)、細(xì)

6、胞凋亡、氧化應(yīng)激、代謝過程、細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖、細(xì)胞骨架、信號傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄、翻譯和運輸有關(guān)。尤其CeCl3長期暴露后Nt5e的表達(dá)水平顯著下調(diào)，引發(fā)肝炎癥反應(yīng)，而Cyp4a12a的過表達(dá)和Cdkn1a的低表達(dá)導(dǎo)致肝代謝紊亂。
　?。?）已有研究證明Ln可以導(dǎo)致小鼠脾細(xì)胞凋亡，并降低其免疫能，但其分子機制仍不明朗。為研究Ln暴露造成小鼠脾凋亡的分子機制，本實驗以不同劑量的（2、10和20mg/kg BW）CeCl3連續(xù)灌胃處理60天，