【摘要】：目的:糖尿病是一種內(nèi)分泌功能紊亂的慢性疾病,可繼發(fā)多種并發(fā)癥。糖尿病人群是受環(huán)境毒物危害的敏感人群之一,環(huán)境毒物對(duì)糖尿病人群的心血管、神經(jīng)的損害及肝、腎的損傷都比健康人群更嚴(yán)重。因此,保護(hù)糖尿病人群的健康使其少受環(huán)境毒物的危害是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。丙烯腈(acrylonitrile,AN)是一種高揮發(fā)性和高毒性的有機(jī)合成工業(yè)原料,細(xì)胞色素P4502E1(CYP2E1)是AN氧化代謝的關(guān)鍵酶。糖尿病可上調(diào)CYP2E1活性,而CYP2E1上調(diào)又能使多數(shù)環(huán)境毒物毒性增強(qiáng),前期研究發(fā)現(xiàn)CYP2E1上調(diào)可導(dǎo)致A N代謝速度加快,代謝產(chǎn)物CN~-含量增加,使AN急性毒性更強(qiáng)。苯乙基異硫氰酸酯(ph enethyl isothiocyanate,PEITC)是十字花科植物中硫代葡萄糖苷的酶解產(chǎn)物,具有抑制C YP2E1活性、抗氧化、抗癌、抗炎等多重藥理作用。本實(shí)驗(yàn)在建立鏈脲佐菌素(s treptozotocin,STZ)誘導(dǎo)型糖尿病大鼠和購(gòu)置糖尿病db/db小鼠模型的基礎(chǔ)上,采用天然產(chǎn)物PEITC對(duì)AN染毒的2種糖尿病模型動(dòng)物進(jìn)行預(yù)處理,探討糖尿病對(duì)以AN為代表的環(huán)境工業(yè)毒物急性毒性易感性改變的特征及其機(jī)制,以及天然產(chǎn)物PEITC拮抗AN致糖尿病鼠的急性毒性作用,從而為糖尿病等易感人群的防護(hù)提供指南。方法:1.采用一次性腹腔注射65mg/kg STZ建立糖尿病大鼠模型,研究STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠對(duì)AN急性毒性易感性改變的特征及其生化機(jī)制,以及天然產(chǎn)物PEITC拮抗AN致STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠的急性毒性作用:具體方法如下:在STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠模型建立成功的14 d后,將大鼠隨機(jī)分為正�？瞻讓�(duì)照組,糖尿病空白對(duì)照組,AN組,20,40,80 mg/kg PEITC+AN組,糖尿病+AN組,糖尿病+20,40,80 mg/kg PEITC+AN組。每天灌胃PEITC或橄欖油(對(duì)照組),連續(xù)3天,最后一次灌胃PEITC 1 h后腹腔注射90mg/kg AN。觀察大鼠24 h內(nèi)行為變化情況和死亡情況。檢測(cè)肝CYP2E1活性和肝腦細(xì)胞色素c氧化酶(CcOx)活性評(píng)價(jià)毒物代謝酶CYP2E1在STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠易感中的作用和PEITC的保護(hù)機(jī)制。檢測(cè)腦組織谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量,谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase,GST)活性,活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,探討PEITC對(duì)AN染毒的STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠氧化應(yīng)激的影響。2.研究糖尿病db/db小鼠對(duì)AN急性毒性易感性改變的特征及其生化機(jī)制,以及天然產(chǎn)物PEITC拮抗AN致糖尿病db/db小鼠的急性毒性作用:實(shí)驗(yàn)分組及處理方式,檢測(cè)指標(biāo)均與STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠的實(shí)驗(yàn)方法相同。結(jié)果:1.STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠:行為觀察結(jié)果顯示相對(duì)于正常大鼠,AN染毒后STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠抽搐,翻正反射消失和死亡時(shí)間明顯縮短,死亡率顯著升高,說(shuō)明STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠對(duì)AN的急性毒性更為敏感。PEITC預(yù)處理后,可顯著延長(zhǎng)抽搐開(kāi)始時(shí)間,翻正反射消失和死亡時(shí)間,降低抽搐率,翻正反射消失率和死亡率,有效緩解AN染毒的STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠的急性毒性。與正�？瞻捉M相比,糖尿病空白組CYP2E1活性顯著上升,AN染毒1 h對(duì)CYP2E1蛋白表達(dá)無(wú)顯著影響,PEITC預(yù)處理AN染毒的糖尿病大鼠后,肝臟CYP2E1活性顯著降低和腦ROS水平顯著降低,肝和腦CcOx活性,腦組織GSH含量和GST活性顯著升高,本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了動(dòng)物行為學(xué)觀察實(shí)驗(yàn),說(shuō)明STZ誘導(dǎo)型糖尿病增強(qiáng)AN的急性毒性是由于其上調(diào)了CYP2E1的活性,PEITC通過(guò)顯著抑制CYP2E1的活性可達(dá)到有效拮抗AN染毒的STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠急性毒性的效果。2.糖尿病db/db小鼠模型:行為觀察結(jié)果顯示相對(duì)于AN染毒的同窩野生型小鼠,AN染毒的糖尿病db/db小鼠死亡時(shí)間明顯縮短,死亡率顯著升高,說(shuō)明糖尿病db/db小鼠對(duì)AN的急性毒性更為敏感。PEITC預(yù)處理后,AN染毒的糖尿病db/db小鼠死亡時(shí)間明顯延長(zhǎng),死亡率明顯降低。db/db小鼠的CYP2E1活性和蛋白表達(dá)與同窩野生型小鼠之間沒(méi)有顯著差異,急性暴露AN對(duì)糖尿病db/db小鼠和同窩野生型小鼠CYP2E1活性和蛋白表達(dá)均無(wú)顯著影響(Fig.3-2和Fig.3-3)。這說(shuō)明db/db小鼠增強(qiáng)AN的急性毒性可能不是通過(guò)介導(dǎo)CYP2E1活性而調(diào)控的,與單純AN染毒組相比,PEITC(40 mg/kg)預(yù)處理后AN染毒的糖尿病db/db小鼠肝臟CYP2E1活性顯著降低,肝和腦CcOx活性顯著升高,肝和腦ROS水平顯著降低,說(shuō)明PEITC可有效拮抗AN染毒的糖尿病db/db小鼠的急性毒性。結(jié)論:在AN急性染毒后,比起以相同方式處理的正常鼠,STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠和糖尿病db/db小鼠生存時(shí)間顯著縮短,死亡率顯著升高,說(shuō)明該兩種類型的糖尿病均增加了AN的急性毒性。STZ誘導(dǎo)型糖尿病大鼠通過(guò)上調(diào)CYP2E1活性加快AN代謝物CN~-的大量生成,從而抑制組織中CcOx活性,造成糖尿病大鼠在AN急性染毒后死亡率升高,急性毒性增強(qiáng)。與同窩野生型對(duì)照小鼠相比,糖尿病db/db小鼠CYP2E1活性沒(méi)有顯著變化,這說(shuō)明糖尿病db/db小鼠增強(qiáng)AN的急性毒性可能不是通過(guò)調(diào)控CYP2E1活性介導(dǎo)的。天然產(chǎn)物PEITC主要是通過(guò)抑制CYP2E1酶活性和降低氧化應(yīng)激達(dá)到緩解AN的急性毒性,具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
【圖文】：

EITC 預(yù)處理對(duì) AN 染毒的 STZ 誘導(dǎo)型糖尿病大鼠抽搐時(shí)間的：與 AN 組相比， P<0.01；*：與 STZ+AN 組相比，P<0.05；**：與 STZ+AN 組相比，P<0.01.ct of PEITC pretreatment on the time of convulsions afterAN acutein STZ-induced diabtetic rats.pared with AN group, P<0.01; *: Compared with STZ+AN group, **: Compared with STZ+AN group, P<0.01.

預(yù)處理對(duì) AN 染毒的 STZ 誘導(dǎo)型糖尿病大鼠翻正反射消：與 AN 組相比， P<0.01；*：與 STZ+AN 組相比，，P<0**：與 STZ+AN 組相比，P<0.01. PEITC pretreatment on the time of loss of righting reflex afterin STZ-induced diabtetic rats.pared with AN group, P<0.01; *: Compared with STZ+AN gr**: Compared with STZ+AN group, P<0.01.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R965

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2678363