膳食鈣對(duì)飲水型氟暴露致子代腎臟線(xiàn)粒體損傷的影響
發(fā)布時(shí)間:2018-03-20 03:08
本文選題:鈣 切入點(diǎn):氟中毒 出處:《浙江師范大學(xué)》2015年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:氟是人體所必需的一種微量元素,其對(duì)機(jī)體代謝具有十分重要意義,但氟也是一種原生質(zhì)的毒物,很容易透過(guò)細(xì)胞膜結(jié)合原生質(zhì),進(jìn)而產(chǎn)生一定的破壞作用,機(jī)體長(zhǎng)期攝入過(guò)量氟,會(huì)導(dǎo)致一種全身慢性蓄積氟致中毒的地球化學(xué)性疾病,也就是地方性氟中毒。飲水型氟暴露為地方性氟中毒最廣泛的一種表現(xiàn)形式,氟中毒所致?lián)p傷的機(jī)理,可能與氟所致機(jī)體氧化應(yīng)激損傷有關(guān),細(xì)胞凋亡也可能是其中重要的環(huán)節(jié)之一。氟化物在組織器官中的蓄積是造成氟損傷作用的物質(zhì)基礎(chǔ),腎臟是氟蓄積、氟排出以及毒性作用的主要器官,因此也是氟中毒的敏感靶器官之一,線(xiàn)粒體是細(xì)胞的供能代謝中心,過(guò)量攝氟會(huì)對(duì)腎臟造成一定的損傷,對(duì)線(xiàn)粒體的損傷尤為明顯。膳食鈣對(duì)氟中毒所致?lián)p傷有一定影響,使腎臟細(xì)胞凋亡率升高或降低,進(jìn)而加重或改善氟的器官毒性作用。本實(shí)驗(yàn)首次從亞細(xì)胞水平、分子水平,系統(tǒng)地研究鈣攝入對(duì)飲水型氟中毒致子代腎臟線(xiàn)粒體損傷的影響,進(jìn)一步闡明氟暴露所致腎臟線(xiàn)粒體損傷的分子機(jī)制(線(xiàn)粒體膜分裂、融合蛋白表達(dá))及膳食鈣的影響,篩選氟致腎損傷及防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為預(yù)防、治療氟中毒提供新思路。實(shí)驗(yàn)選取健康初斷乳(3周齡)清潔級(jí)SD雄性大鼠50只(以備繁殖),雌性大鼠100只,隨機(jī)分為5個(gè)組。對(duì)照組全部飲用自來(lái)水(水中含氟量0.2 mg/L),食用常食性飼料(鈣含量為0.79%);染氟組飲用氟化鈉溶液(氟含量為100mg/L),食用常食性飼料;低鈣組全部飲用自來(lái)水,食用低鈣飼料(鈣含量為0.063%);低鈣染氟組飲用氟化鈉溶液(氟含量為100 mg/L),食用低鈣飼料(鈣含量為0.063%);高鈣高氟組全部飲用氟化鈉溶液(氟含量為100 mg/L),食用高鈣飼料(鈣含量為7%)。雄性大鼠全部飲用自來(lái)水,食用標(biāo)準(zhǔn)飼料(其中氟含量0.2 mg/kg,鈣含量約為7~10 g/kg);以上溶液全部使用自來(lái)水作為溶劑。染毒3個(gè)月后,按照雄性與雌性比1:l合籠,交配,產(chǎn)仔,取日齡14天及28天仔鼠共兩批開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組均以仔鼠腎臟臟器系數(shù)、腎臟損傷相關(guān)血液指標(biāo)、腎小管上皮細(xì)胞線(xiàn)粒體超微結(jié)構(gòu)、腎臟線(xiàn)粒體標(biāo)志酶活性及脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)水平、腎臟細(xì)胞凋亡情況、線(xiàn)粒體分裂融合蛋白表達(dá)水平作為觀察指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)14天、28天仔鼠體重和臟器系數(shù)結(jié)果:與對(duì)照組相比,14天仔鼠染氟組、低鈣染氟組體重均顯著降低(p0.05),高鈣染氟組體重雖無(wú)顯著變化(p0.05),但有一定降低趨勢(shì);與染氟組相比,14天仔鼠體重和臟器系數(shù)均顯著升高(p0.05)。28天仔鼠低鈣染氟組體重均顯著降低(p0.05),其它各處理組仔鼠體重也有一定下降趨勢(shì)(p0.05),各組腎臟臟器系數(shù)也呈下降趨勢(shì)(p0.05)(2)14天、28天仔鼠腎臟損傷相關(guān)血液指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果:與對(duì)照組相比,氟中毒大鼠子代肌酐、尿酸及尿素氮含量基本呈上升趨勢(shì);與染氟組相比,除14天雌鼠高鈣染氟組各指標(biāo)顯著升高(p0.05)外,其它各組仔鼠低鈣染氟組和高鈣染氟組各指標(biāo)水平雖有一定程度的變化趨勢(shì),但無(wú)顯著差異(p0.05)。(3)14天、28天仔鼠腎小管上皮細(xì)胞線(xiàn)粒體超微結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果:對(duì)照組腎小管上皮細(xì)胞線(xiàn)粒體排列整齊,線(xiàn)粒體嵴明顯,呈桿狀纖維棒狀,與對(duì)照組相比,染氟組、低鈣組、低鈣染氟組和高鈣染氟組出現(xiàn)了明顯的小球小泡狀膜結(jié)構(gòu),電鏡下顯示大小不一、數(shù)量密度明顯增多的線(xiàn)粒體截面,并且出現(xiàn)了線(xiàn)粒體腫脹,同時(shí)一部分線(xiàn)粒體嵴消失模糊;與染氟組相比,低鈣染氟組線(xiàn)粒體損傷狀況較染氟組加重,線(xiàn)粒體嵴完全消失,線(xiàn)粒體發(fā)生腫脹,而高氟組線(xiàn)粒體損傷狀況較染氟組減輕,仍有部分線(xiàn)粒體呈管狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(4)14天、28天仔鼠腎臟線(xiàn)粒體標(biāo)志酶活性及脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果:與對(duì)照組相比,14天雄鼠各組腎臟線(xiàn)粒體標(biāo)志酶琥珀酸脫氫酶活性均有一定程度降低(p0.05),28天雄鼠各組腎臟線(xiàn)粒體SDH活性均顯著降低(p0.05),而14天雌鼠染氟組和低鈣染氟組酶活水平顯著降低(p0.05),28天雌鼠氟中毒各組僅低鈣染氟組酶活顯著降低(p0.05);與染氟組相比,高鈣染氟組SDH活性顯著升高(p0.05),低鈣染氟組酶活顯著降低(p0.05)。與對(duì)照組相比,不同日齡雌鼠染氟組、低鈣染氟組和高鈣染氟組腎臟線(xiàn)粒體丙二醛含量均顯著升高(p0.05),14天雄鼠染氟組、低鈣染氟組腎臟線(xiàn)粒體丙二醛含量顯著升高(p0.05),28天雄鼠各組雖沒(méi)有顯著差異,但氟中毒各組仔鼠腎臟線(xiàn)粒體丙二醛含量均呈升高趨勢(shì)(p0.05);與染氟組相比,各處理組MDA含量雖無(wú)顯著差異,但低鈣染氟組均呈一定升高趨勢(shì)(p0.05),高鈣染氟組均呈一定降低趨勢(shì)(p0.05)。(5)14天、28天仔鼠腎臟凋亡情況:光學(xué)顯微鏡下,細(xì)胞核中有棕黃色顆粒者為凋亡細(xì)胞,凋亡的細(xì)胞出現(xiàn)如細(xì)胞核固縮、核碎裂等一系列癥狀。與對(duì)照組相比,氟中毒各組仔鼠腎臟組織排列無(wú)序紊亂,凋亡細(xì)胞明顯增多;與染氟組相比,低鈣染氟組凋亡細(xì)胞增多,而高鈣染氟組凋亡細(xì)胞減少。(6)14天、28天仔鼠腎臟線(xiàn)粒體分裂、融合蛋白表達(dá)水平的測(cè)定結(jié)果:與對(duì)照組相比,仔鼠氟中毒各組分裂蛋白Fisl表達(dá),除14天雄鼠低鈣染氟組顯著升高(p0.05)外,其它各組均呈一定升高趨勢(shì)(p0.05),14天雌鼠染氟組和高鈣染氟組及28天雄鼠低鈣染氟組和高鈣染氟組分裂蛋白Drp1顯著升高(p0.05),其它各組均有一定升高趨勢(shì)(p0.05)。而融合蛋白Mfn2表達(dá)水平的變化趨勢(shì)則相反,即與對(duì)照組相比,氟中毒各組仔鼠腎臟線(xiàn)粒體融合蛋白表達(dá)水平都呈一定下降趨勢(shì)(p0.05);與染氟組相比,低鈣染氟組融合蛋白水平呈一定下降趨勢(shì)(p0.05),高鈣染氟組融合蛋白表達(dá)水平呈上升趨勢(shì)(p0.05)。綜上所述,飲水型氟暴露可致機(jī)體腎臟線(xiàn)粒體標(biāo)志酶活力下降、線(xiàn)粒體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增強(qiáng),線(xiàn)粒體內(nèi)外膜分裂融合過(guò)程失衡,使腎小管上皮細(xì)胞線(xiàn)粒體趨向斷裂,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的發(fā)生,導(dǎo)致腎結(jié)構(gòu)損傷和腎功能障礙。氟中毒引起腎臟線(xiàn)粒體損傷的分子機(jī)理可能是通過(guò)上調(diào)分裂蛋白Fis1、Drpl的表達(dá)、下調(diào)融合蛋白Mfn2的表達(dá),促使線(xiàn)粒體分裂過(guò)程增多而融合過(guò)程減少,導(dǎo)致線(xiàn)粒體動(dòng)力學(xué)失衡,總體趨向于斷裂,使線(xiàn)粒體膜通透性改變,進(jìn)而導(dǎo)致腎臟細(xì)胞凋亡增強(qiáng)。過(guò)低膳食鈣攝入會(huì)加重氟中毒,與氟起協(xié)同毒性作用,而適當(dāng)劑量的膳食鈣可能通過(guò)減少線(xiàn)粒體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)的進(jìn)行,調(diào)節(jié)線(xiàn)粒體分裂、融合蛋白的表達(dá),進(jìn)而減弱腎臟線(xiàn)粒體內(nèi)細(xì)胞凋亡,改善氟中毒所引起的損傷。膳食鈣對(duì)飲水型氟暴露致子代腎臟線(xiàn)粒體損傷的影響機(jī)制十分復(fù)雜,鈣劑量特別是鈣劑量距的設(shè)計(jì)還需要在后續(xù)研究中進(jìn)一步探討。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:浙江師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R599.1
【參考文獻(xiàn)】
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1 任立群,李廣生;鈣營(yíng)養(yǎng)對(duì)氟的骨骼毒性的影響[J];中國(guó)地方病防治雜志;1999年01期
2 申秀英,章子貴,許曉路;氟對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響[J];中國(guó)地方病防治雜志;2001年06期
3 井玲,邵宗俊,任立群,李廣生;氟中毒大鼠肝細(xì)胞凋亡研究[J];中國(guó)地方病學(xué)雜志;1999年02期
,本文編號(hào):1637228
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