發(fā)布時(shí)間：2018-01-23 01:29

  本文關(guān)鍵詞： 納米二氧化鈦 DDT 氧化應(yīng)激 活性氧 丙二醛 超氧化物歧化酶 谷胱甘肽過氧化物酶 DNA損傷 絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶　出處：《河北醫(yī)科大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目的：納米二氧化鈦(nanoparticle titanium dioxide，Nano-TiO_2)是納米材料的一種，作為一種新型光催化劑、抗紫外線劑和光電效應(yīng)劑廣泛應(yīng)用于污水處理過程中。但近年來(lái)大量研究發(fā)現(xiàn)納米二氧化鈦能影響機(jī)體的氧化應(yīng)激過程，引起炎癥反應(yīng)、DNA損傷、脂質(zhì)過氧化等，對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。滴滴涕(DDT)作為一種有機(jī)氯農(nóng)藥，是環(huán)境中常見的持久性有機(jī)污染物，具有持久性、蓄積性、遷移性和高毒性等特點(diǎn)。Nano-TiO_2進(jìn)入環(huán)境后，對(duì)DDT具有超強(qiáng)的吸附性能，在較溫和的條件下利用光催化氧化降解技術(shù)將其完全降解為無(wú)毒物質(zhì)，但在降解過程中是否會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響，現(xiàn)有研究較少。本研究擬通過灌胃方法建立小鼠Nano-TiO_2和DDT聯(lián)合染毒的動(dòng)物模型，觀察其氧化應(yīng)激狀況的變化，并檢測(cè)小鼠細(xì)胞DNA損傷及相關(guān)基因絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Akt）基因表達(dá)的變化，探討Nano-TiO_2和DDT聯(lián)合損傷及其可能的作用機(jī)制，為Nano-TiO_2的安全應(yīng)用提供理論依據(jù)。 方法： 1動(dòng)物模型的建立：取72只健康昆明種小鼠，隨機(jī)分為1個(gè)對(duì)照組和8個(gè)處理組，每組8只，雌雄各半。分別以2g/kg體重的50nm或120nmTiO_2，30、60mg/kg的DDT以及各粒徑TiO_2和各濃度DDT聯(lián)合劑量灌胃，三蒸水（ddH2O）和玉米油作為溶劑對(duì)照。連續(xù)灌胃7天，處死動(dòng)物取材進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的檢測(cè)。 2組織病理學(xué)觀察：制作肝臟和腎臟組織病理切片，光鏡下觀察Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后臟器的病理變化。 3小鼠體內(nèi)Ti含量測(cè)定：利用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法檢測(cè)Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬組織內(nèi)的Ti含量。 4細(xì)胞內(nèi)活性氧水平的測(cè)定：二氫二氯熒光黃雙乙酸鈉(DCFH-DA)作為熒光探針，采用流式細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬組織細(xì)胞內(nèi)的活性氧（ROS）水平的變化。 5組織中氧化損傷指標(biāo)的測(cè)定：利用試劑盒檢測(cè)Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，小鼠血清、肝臟、腎臟、皮層和海馬組織中MDA含量以及SOD、GSH-Px活力的變化。 6DNA損傷的測(cè)定：運(yùn)用單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)(SCGE)，檢測(cè)Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬組織細(xì)胞OTM值的變化。 7Akt基因mRNA表達(dá)的測(cè)定：采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)方法，檢測(cè)Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，，小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬組織細(xì)胞內(nèi)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（Akt）基因mRNA表達(dá)水平的變化。 結(jié)果： 1Nano-TiO_2與DDT對(duì)小鼠一般狀況的影響 小鼠體重持續(xù)增加，各組間未見明顯差異（P0.05）。TiO_2-50+DDT60組個(gè)別小鼠出現(xiàn)輕度的震顫并伴有慌張步態(tài)。 與對(duì)照組比較，TiO_2和DDT聯(lián)合處理組及DDT60單獨(dú)處理組肝臟器系數(shù)明顯升高（P0.05），聯(lián)合處理作用大于Nano-TiO_2或DDT單獨(dú)處理，并且隨著DDT劑量的升高，臟器系數(shù)升高（P0.05），但是粒徑大小對(duì)肝臟器系數(shù)影響不大。而其他組織（腎臟、皮層、海馬）各臟器系數(shù)在不同處理組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P0.05）。 2Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合染毒后，小鼠肝、腎組織形態(tài)學(xué)變化 Nano-TiO_2或DDT單獨(dú)處理時(shí)，肝小葉中央靜脈擴(kuò)張充血同時(shí)伴隨肝血竇膽管擴(kuò)張，部分細(xì)胞出現(xiàn)空泡變性，胞漿疏松淺染。Nano-TiO_2和DDT聯(lián)合處理時(shí)，損傷程度加重，肝索擴(kuò)張、肝細(xì)胞水腫明顯、排列紊亂，特別是在TiO_2-50+DDT60組出現(xiàn)大量水樣變性，細(xì)胞間界限不清；而腎臟的病理觀察發(fā)現(xiàn)，Nano-TiO_2或DDT單獨(dú)處理時(shí)腎細(xì)胞出現(xiàn)輕微的水腫渾濁腫脹，腎小管增厚，腎小球腫脹出血。TiO_2和DDT聯(lián)合處理時(shí)，損傷程度加重，出現(xiàn)腎小管細(xì)胞排列紊亂，腎間質(zhì)充血水腫，出血與淋巴細(xì)胞侵潤(rùn)明顯，局部出現(xiàn)點(diǎn)狀壞死。 3Nano-TiO_2和DDT對(duì)小鼠組織內(nèi)Ti含量的影響 與對(duì)照組比較，TiO_2單獨(dú)處理、TiO_2和DDT聯(lián)合處理后小鼠肝、腎、皮層和海馬組織內(nèi)Ti含量顯著升高（P0.05）；聯(lián)合處理時(shí)除肝臟TiO_2-120+DDT30和腎臟TiO_2-50+DDT30組與相應(yīng)TiO_2單獨(dú)處理組未見顯著差異外，其余各組織內(nèi)Ti含量均明顯高于相應(yīng)TiO_2單獨(dú)處理組（P0.05）；隨著TiO_2粒徑的減小，Ti含量有逐漸升高的趨勢(shì)；而DDT則對(duì)Ti的蓄積作用不顯著，部分組織中Ti含量相應(yīng)升高。二因子方差分析顯示在TiO_2+DDT處理后未出現(xiàn)交互作用（P0.05）。 4Nano-TiO_2和DDT對(duì)小鼠組織細(xì)胞內(nèi)ROS水平的影響 與對(duì)照組比較，Nano-TiO_2和DDT可以使小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬細(xì)胞內(nèi)ROS水平升高，且聯(lián)合處理時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用（P0.05）；隨著DDT劑量增加，細(xì)胞內(nèi)ROS水平相應(yīng)升高，但肝臟、腎臟和海馬組織細(xì)胞內(nèi)ROS水平隨DDT劑量增加而增高的趨勢(shì)不明顯；隨著TiO_2粒徑的減小，ROS有逐漸升高的趨勢(shì)。二因子方差分析顯示，僅皮層TiO_2+DDT處理對(duì)ROS的影響存在交互作用（P0.05）。 5Nano-TiO_2和DDT對(duì)小鼠組織內(nèi)MDA、SOD、GSH-Px的影響 與對(duì)照組比較，Nano-TiO_2和DDT可以使小鼠血清、肝臟、腎臟、皮層、海馬組織中MDA含量升高，且聯(lián)合處理時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用（P0.05）；隨著DDT劑量增加，組織內(nèi)MDA水平隨之升高；隨著Nano-TiO_2粒徑的減小，MDA水平有逐漸升高的趨勢(shì)。但血清、肝臟組織內(nèi)MDA含量隨Nano-TiO_2粒徑減小而增高的趨勢(shì)不明顯。二因子方差分析顯示，僅海馬組織中TiO_2+DDT處理對(duì)MDA的影響存在交互作用（P0.05）。 與對(duì)照組比較，Nano-TiO_2和DDT可以使小鼠血清、肝臟、腎臟、皮層、海馬組織SOD活性下降，且聯(lián)合處理時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用（P0.05）；隨著DDT劑量增加，組織內(nèi)SOD水平隨之下降；隨著Nano-TiO_2粒徑的減小，肝臟、皮層組織內(nèi)SOD活性有逐漸下降的趨勢(shì)。但血清、腎臟和海馬組織內(nèi)SOD活性隨Nano-TiO_2粒徑減小而下降的趨勢(shì)不明顯。二因子方差分析顯示，僅皮層組織中TiO_2+DDT處理對(duì)SOD的影響存在交互作用（P0.05）。 與對(duì)照組比較，Nano-TiO_2和DDT可以使小鼠血清、肝臟、腎臟、皮層、海馬組織中GSH-Px活力下降，且聯(lián)合染毒時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用（P0.05）；隨著DDT劑量增加，組織內(nèi)GSH-Px水平隨之下降；隨著Nano-TiO_2粒徑的減小，組織內(nèi)GSH-Px活性有逐漸下降的趨勢(shì)。但在腎臟、皮層劑量反應(yīng)關(guān)系不明顯。二因子方差分析顯示，血清和海馬組織中TiO_2+DDT處理對(duì)GSH-Px的影響存在交互作用（P0.05）。 6Nano-TiO_2和DDT對(duì)小鼠組織細(xì)胞DNA損傷的影響 與對(duì)照組比較，Nano-TiO_2和DDT可以使小鼠肝臟、腎臟、皮層、海馬組織細(xì)胞DNA受到損傷，且聯(lián)合處理時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用（P0.05）；隨著Nano-TiO_2粒徑的減小和DDT劑量增加，DNA的損傷程度加重。但腎臟TiO_2-120+DDT30組與TiO_2-120+DDT0組無(wú)顯著性差異（P0.05）。二因子方差分析顯示，在肝臟、皮層、海馬組織細(xì)胞中TiO_2+DDT處理對(duì)DNA損傷的影響存在交互作用（P0.05）。 7Nano-TiO_2與DDT對(duì)氧化應(yīng)激相關(guān)基因Akt表達(dá)的影響 對(duì)肝臟、腎臟、皮層、海馬Akt基因家族Akt1/Akt2/Akt3mRNA表達(dá)情況的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，Nano-TiO_2和DDT可以抑制Akt基因的表達(dá)且聯(lián)合處理時(shí)的作用大于二者的單獨(dú)作用。隨著Nano-TiO_2粒徑的減小抑制作用有加強(qiáng)趨勢(shì)，但DDT抑制作用不明顯。同時(shí)在肝臟和腎臟，對(duì)Akt2和Akt3基因表達(dá)的抑制作用較Akt1基因明顯，而腦組織中Akt1/Akt2/Akt3基因表達(dá)均有相應(yīng)程度的下降（P0.05）。二因子方差分析顯示各組織細(xì)胞中TiO_2+DDT處理對(duì)Akt基因的表達(dá)不存在交互作用（P0.05）。 結(jié)論： 1Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合處理后，可使小鼠肝、腎出現(xiàn)一定程度的病理變化。 2Nano-TiO_2單獨(dú)或與DDT聯(lián)合處理后，可使Ti元素分布于肝臟、腎臟、皮層、海馬組織中。 3Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合處理后可使小鼠血液、肝臟、腎臟、皮層、海馬組織出現(xiàn)氧化損傷，抗氧化能力受損。 4Nano-TiO_2和DDT單獨(dú)或聯(lián)合處理后，可使小鼠細(xì)胞DNA受到損傷以及相關(guān)基因Akt mRNA表達(dá)下調(diào)。 5隨著TiO_2粒徑的減少與DDT含量增加，其損傷作用增強(qiáng)，二者之間的具體交互作用及其具體形式有待進(jìn)一步研究。 6隨著Nano-TiO_2粒徑的減少，其損害作用有加強(qiáng)的趨勢(shì)，但Nano-TiO_2粒徑與其損害作用之間的關(guān)系，有待進(jìn)一步研究。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R114

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1456302