全氟辛酸對(duì)血腦屏障模型和星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)游離鈣的影響研究
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【摘要】:研究背景:全氟辛酸(Perfluorocaprylic acid, PFOA, C8HF15O2)是全氟化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)中的代表性化合物,其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,且具有良好的疏水疏油性,從20世紀(jì)50年代開(kāi)始就廣泛應(yīng)用于防火泡沫、紡織品、室內(nèi)裝潢、表面處理、工業(yè)清洗劑、表面活性劑、地板拋光劑及個(gè)人衛(wèi)生用品等諸多民用和工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域[1]。PFOA具有碳氟共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),這一結(jié)構(gòu)特性使其很難降解,可在環(huán)境介質(zhì)中持久存在并被生物體富集。環(huán)境調(diào)查結(jié)果表明,全球范圍內(nèi)各類水體以及包括北極在內(nèi)的所有野生動(dòng)物血液中都存在PFOA污染[2]。人群調(diào)查資料顯示,全球范圍內(nèi)各國(guó)家人體血液中均檢測(cè)出較高水平的PFOA污染[3]。同時(shí)近年來(lái)不斷曝光不粘鍋和運(yùn)動(dòng)品牌服裝的涂層中含有全氟化合物全氟辛酸,使得全氟辛酸的生物學(xué)毒性越來(lái)越受到重視。研究表明,PFOA可引起肝癌、肝氧化應(yīng)激增強(qiáng),影響脂肪酸結(jié)合及促進(jìn)肝細(xì)胞凋亡[4];可改變大鼠心肌細(xì)胞膜表面動(dòng)作電位及鈣通道,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載而引起心肌損傷[5]。PFOA也能引起雄鼠睪丸癌,雌鼠乳腺癌和卵巢病變[6];可降低小鼠血清中IgG和IgM水平,降低T細(xì)胞和B細(xì)胞的免疫功能[7]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與PFOA理化性質(zhì)相似的全氟辛烷磺酸(perfluoroocantane sulfoate,PFOS)可引起大鼠的驚厥和易激惹等神經(jīng)毒性現(xiàn)象[8]。提示PFOA也可能引起神經(jīng)毒性,但相關(guān)研究資料相對(duì)較少。由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的敏感性和不可再生性,針對(duì)PFOA可能具有的神經(jīng)毒性研究顯得尤為重要。 研究目的:通過(guò)PFOA對(duì)體外建立的血腦屏障(blood-brain barrier,BBB)模型的透過(guò)性測(cè)試和對(duì)體外培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)游離鈣離子濃度([Ca2+]i)的影響入手建立二階篩檢模型,探討PFOA對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可能影響機(jī)制,揭示星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)化學(xué)物神經(jīng)毒的轉(zhuǎn)接作用模式,為神經(jīng)毒物體外篩檢模型課題中三階模型的建立提供方法技術(shù)模塊。 方法:(1)分離出生24h內(nèi)Wistar大鼠的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞(brain capillary endothelial cells, BCECs)和星形膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),利用Ⅷ因子相關(guān)抗原抗體和Anti-GFAP對(duì)細(xì)胞進(jìn)行免疫化學(xué)檢測(cè),鑒定傳代細(xì)胞的純度。 (2)將第三代BCECs和星形膠質(zhì)細(xì)胞分別接種到細(xì)胞插板和12孔培養(yǎng)板內(nèi)進(jìn)行共培養(yǎng)建立BBB毒性篩檢模型,當(dāng)插板中BCECs相互融合時(shí)進(jìn)行滲漏試驗(yàn),測(cè)定滲漏試驗(yàn)陽(yáng)性插板的跨內(nèi)皮細(xì)胞阻抗(transendothelial electrical resistance,TEER)值,選取TEER值穩(wěn)定的插板進(jìn)入跨膜透過(guò)實(shí)驗(yàn)。 (3)利用刃天青法測(cè)定PFOA對(duì)BCECs和星形膠質(zhì)細(xì)胞的IC50,確定染毒劑量。 (4)利用熒光黃染液進(jìn)行跨膜透過(guò)實(shí)驗(yàn),測(cè)定PFOA和空白對(duì)照組對(duì)BBB的通透系數(shù)Pe值,用以判斷PFOA對(duì)BBB透過(guò)性的影響; (5)根據(jù)PFOA染毒劑量的不同分為高、中、低劑量組和空白對(duì)照組,利用Fura-2雙波長(zhǎng)熒光光度法測(cè)定不同染毒時(shí)間后各組星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]i,通過(guò)比較各組之間的差異推測(cè)PFOA對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)[Ca2+]1的影響。 結(jié)果:(1)通過(guò)免疫細(xì)胞化學(xué)染色鑒定,傳代細(xì)胞的純度達(dá)到95%,滿足實(shí)驗(yàn)要求。(2)BBB模型在BCECs接種后5-6d達(dá)到融合狀態(tài),滲漏實(shí)驗(yàn)呈陽(yáng)性,TEER值較穩(wěn)定,建立的BBB模型可用于通透性毒性測(cè)試。(3)PFOA對(duì)BCECs和星形膠質(zhì)細(xì)胞的IC50分別為1.Ommol/L和0.83mmol/L。(4)測(cè)得PFOA染毒組的Pe值為(1.37±0.16)×10-3cm/min,同期對(duì)照組Pe值為(1.04±0.09)×10-3cm/min, PFOA染毒組對(duì)BBB的通透系數(shù)Pe大于對(duì)照組,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(5)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)的[Ca2+]i隨著PFOA染毒劑量的增高及染毒時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)增高趨勢(shì)。與對(duì)照組的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論:PFOA可引起B(yǎng)BB通透性增高,存在潛在神經(jīng)毒效應(yīng)。也可引起大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞的[ca2+]i增高,可能通過(guò)影響星形膠質(zhì)細(xì)胞的鈣穩(wěn)態(tài)而發(fā)揮神經(jīng)毒性。二階篩檢模型初步判斷PFOA具有潛在神經(jīng)毒性。
【關(guān)鍵詞】:全氟辛酸 血腦屏障 星形膠質(zhì)細(xì)胞 游離鈣離子
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)疾病預(yù)防控制中心
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:R-332;R96
【目錄】:
- 目錄3-4
- 縮略語(yǔ)表4-5
- 中文摘要5-8
- 英文摘要8-12
- 第一部分 引言12-14
- 第二部分 PFOA對(duì)血腦屏障模型通透性的測(cè)定14-32
- 材料與方法14-23
- 結(jié)果23-28
- 討論28-32
- 第三部分 PFOA對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的影響32-45
- 材料與方法32-37
- 結(jié)果37-41
- 討論41-45
- 第四部分 結(jié)論45-46
- 參考文獻(xiàn)46-51
- 綜述51-65
- 參考文獻(xiàn)59-65
- 論著65-74
- 參考文獻(xiàn)72-74
- 致謝74-76
- 個(gè)人簡(jiǎn)介76
【參考文獻(xiàn)】
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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
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,本文編號(hào):854703
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