發(fā)布時間：2018-03-11 09:52

  本文選題：氟化物　切入點：PET/CT　出處：《華中科技大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：第一部分葡萄糖利用減少和神經(jīng)退行性改變參與氟暴露引起的大鼠認知損傷 目的：氟是一種較活潑的微量元素,除了導致氟骨癥和氟斑牙、引起骨代謝紊亂外,還能對其它非骨相器官產(chǎn)生嚴重的損害。近年來,氟對神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育毒性引起了人們的廣泛關注,但其具體的作用機制還不十分清楚。本研究旨在探討氟暴露所致發(fā)育神經(jīng)毒性的潛在發(fā)生機制。 方法：將40只清潔級成年Sprague-Dewley (SD)大鼠(雌雄各半)隨機分成四組：對照組(自來水,氟含量低于1mg/L)和25mg/L、50mg/L、100mg/L三個氟化鈉劑量組(氟化鈉溶解于自來水中),自由飲水染毒10天后,雌、雄大鼠按1：1合籠,受孕期間繼續(xù)按照上述劑量染毒至仔鼠斷乳(出生后第21天),將所有仔鼠按性別和劑量分開,接受與親代相同的染毒處理,到仔鼠出生后第8周末(出生后第56天)結束。采用Morris水迷宮檢測子代大鼠的空間學習記憶能力；應用小動物磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技術觀察活體大腦形態(tài)學改變；小動物正電子發(fā)射斷層顯像／計算機斷層掃描(Positron emission tomography/Computed tomography, PET/CT)活體檢測腦葡萄糖利用情況；電鏡下觀察海馬超微結構改變;Western blot方法檢測腦功能相關基因葡萄糖轉運蛋白1(glucose transporterl,GLUT1)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)以及膠質纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)的蛋白表達水平。 結果：與對照組相比,25mg/L、50mg/L和100mg/L氟暴露均可明顯增加子代大鼠到達平臺的潛伏期和路徑,并顯著降低大鼠在平臺所在象限的游行時間(路徑)和總時間(總路徑)的比值,且各組內雌雄之間無性別差異；MRJ檢測結果顯示染氟大鼠側腦室T2加權信號增強,提示染氟大鼠出現(xiàn)腦室擴張；PET/CT成像檢測結果表明,50mg/L和100mg/L兩個染氟組子代大鼠腦葡萄糖利用率明顯降低；電鏡下超微結構顯示氟可導致海馬CA1區(qū)大量空泡化形成、神經(jīng)元顯著變性并發(fā)生脫髓鞘改變；腦功能基因檢測發(fā)現(xiàn),25mg/L、50mg/L和100mg/L氟處理均可明顯下調大鼠腦皮層和海馬GLUT1和GFAP的表達水平,并顯著上調皮層和海馬BDNF的表達水平,上述三個蛋白在相同暴露劑量的雌雄大鼠間的表達水平相近。 結論：發(fā)育期氟暴露引起的神經(jīng)毒性與大腦葡萄糖利用減少和神經(jīng)退行性改變密切相關。 第二部分內質網(wǎng)應激和炎癥反應在氟暴露所致大鼠睪丸損傷中的作用 目的：長期過量氟暴露可對機體多種組織器官造成損傷。雖然氟對雄性生殖系統(tǒng)的損傷作用已被確認并備受人們關注,但氟導致生殖毒性的具體作用機制還未完全闡明。本研究通過模擬人群氟暴露方式建立動物氟暴露模型,旨在探討內質網(wǎng)應激和炎癥反應在氟暴露致子代大鼠睪丸損傷中的作用。 方法：將40只清潔級成年Sprague-Dewley (SD)大鼠(雌雄各半)隨機分成四組：對照組(自來水,氟含量低于1mg/L)和25mg/L.50mg/L、100mg/L三個氟化鈉劑量組(氟化鈉溶解于自來水中),自由飲水染毒10天后,雌、雄大鼠按1：1合籠,受孕期間繼續(xù)按照上述劑量染毒至仔鼠斷乳(出生后第21天),將所有雄性仔鼠按與親代相同的染毒方式處理,到仔鼠出生后第8周末(出生后第56天)結束。應用蘇木精—伊紅(Hematoxylin-eosin staining, HE)染色、原位末端轉移酶標記(Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling, TUNEL)試驗檢測睪丸組織形態(tài)改變及生殖細胞凋亡情況；電鏡下觀察睪丸超微結構改變；采用比色法測定睪丸組織丙二醛(Methane dicarboxylic aldehyde, MDA)含量及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活力；應用Real time PCR檢測內質網(wǎng)應激相關分子及促炎癥介質的mRNA表達水平；Western blot技術檢測內質網(wǎng)應激標志分子及核轉錄因子κB (nuclear factor-KB, NF-κB)的蛋白表達水平；免疫組織化學檢測內質網(wǎng)應激凋亡調控分子生長抑制和DNA損傷同源蛋白153(GADD153/C/EBPhomologous protein, CHOP)以及炎癥調控因子NF-ΚB活化亞單位p65的表達和組織定位。 結果：與對照組相比,發(fā)育期氟暴露可導致明顯的睪丸組織病理學損傷,主要表現(xiàn)為：子代大鼠睪丸曲細精管萎縮,生精上皮松弛、結構不完整,生殖細胞排列不規(guī)則,嚴重者甚至出現(xiàn)脫落,生殖細胞數(shù)量明顯減少。TUNEL染色檢測發(fā)現(xiàn)50mg/L和100mg/L染氟組睪丸出現(xiàn)不同程度的凋亡,主要以精原細胞和精母細胞凋亡為主。電鏡結果同時也發(fā)現(xiàn)生殖細胞出現(xiàn)核染色質濃縮及邊集等典型的凋亡形態(tài)學特征,并可見細胞空泡化改變；大量線粒體出現(xiàn)明顯的腫脹、擴張,嵴斷裂甚至消失等異常形態(tài)；內質網(wǎng)也呈極度的擴張變性改變。生化分析結果表明氟能引起睪丸組織MDA蓄積以及SOD活力降低。進一步分析發(fā)現(xiàn),25mg/L、50mg/L和100mg/L氟暴露能引起睪丸內質網(wǎng)應激和未折疊蛋白反應活化,誘導葡萄糖調節(jié)蛋白78(Glucose-regulated protein78, GRP78)、內質網(wǎng)跨膜感應蛋白肌醇需求酶1(Inositol-requiring enzyme1,IRE1)及內質網(wǎng)凋亡信號調控蛋白CHOP的基因和蛋白表達,且CHOP的表達和組織分布與凋亡的生殖細胞大體一致。此外,25mg/L、50mg/L和100mg/L氟暴露還能不同程度的上調睪丸組織炎癥相關介質如腫瘤壞死因子a(Tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白細胞介素1β(Interleukin-1β,IL-1β)、誘導型的一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,iNOS)和環(huán)氧合酶2(Cyclooxygenase-2, COX-2)的基因表達水平,并促進炎癥轉錄因子NF-κBp65從胞漿到胞核的易位和活化。 結論：除氧化應激外,內質網(wǎng)應激和炎癥反應也與氟導致的精子發(fā)生障礙和生精細胞數(shù)量丟失密切相關,三者共同參與了發(fā)育期氟暴露所致的大鼠睪丸損傷過程。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R114

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 朱來東,溫麗敏,雷思維;工業(yè)氟污染的生物效應分析與研究[J];甘肅冶金;2003年01期

2 馬曉英;程學敏;李富冉;郭俊升;李艷;巴月;張慧珍;崔留欣;;氟對雄性大鼠下丘腦-垂體-性腺軸內分泌干擾作用的實驗研究[J];衛(wèi)生研究;2008年06期

3 郝鵬飛;馬曉英;程學敏;巴月;朱靜媛;崔留欣;;氟對暴露人群下丘腦-垂體-性腺軸激素水平的影響[J];衛(wèi)生研究;2010年01期

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本文編號：1597655