【摘要】：【研究背景】 錳是人體必需的微量元素，也是一種重要的環(huán)境和工業(yè)污染物，由于職業(yè)性、醫(yī)源性和環(huán)境接觸的原因，錳主要通過呼吸道吸收，體內含量增高，可以通過血腦屏障進入腦組織，損壞中樞神經系統(tǒng)。慢性接觸時錳在大腦中蓄積，尤其在紋狀體中含量最高，主要影響紋狀體蒼白球和黑質網狀帶，引發(fā)基底節(jié)多巴胺神經元退行性病變。由于發(fā)病率的升高，職業(yè)性慢性錳中毒受到越來越多的關注。錳中毒的典型癥狀—震顫和肌張力增高，類似帕金森氏綜合征。還可出現學習記憶功能、認知功能和空間方向感的明顯障礙及易哭泣、煩躁、膽怯怕人、孤獨自閉等明顯情緒改變的癥狀。 錳的神經毒性作用機制目前尚不完全清楚，，主要涉及氧化應激、線粒體損傷、神經遞質代謝及細胞凋亡等方面。在氧化應激及線粒體損傷機制中，主要的抗氧化劑錳超氧化物歧化酶（MnSOD）具有十分重要的作用，本課題組前期研究發(fā)現，MnSOD基因多態(tài)性與職業(yè)性慢性錳中毒的易感性有關，可能為易感基因。在錳暴露過程中，研究其表達的變化與疾病的發(fā)生具的關系具有十分重要的意義。 【研究目的】 分別以錳暴露病例對照人群和PC12細胞體外染錳模型為研究對象，觀察職業(yè)性慢性錳中毒病例與對照中MnSOD mRNA表達水平的差異，體外細胞模型在錳不同的時間劑量作用下，細胞增殖抑制及MnSOD mRNA表達水平的變化，探討MnSOD在錳神經毒作用中的機制。 【研究方法】 1.篩選臨床上確診的職業(yè)性慢性錳中毒病人31例作為病例組，病例診斷依據國家職業(yè)性慢性錳中毒診斷標準GBZ3-2006。選擇與病人同性別、同工種、同車間、同期作業(yè)，工齡（相差≤3年）、年齡（相差≤5歲）相近，個人生活史和家族遺傳史相似等而未發(fā)病的人群作為對照組。對每位確定的研究對象采血5ml，提取RNA。采用半定量RT-PCR方法檢測MnSOD基因RNA表達水平，統(tǒng)計分析病例組與對照組人群基因表達水平的差異，分析MnSOD基因表達與職業(yè)性慢性錳中毒的關系。 2.以大鼠腎上腺嗜鉻細胞瘤細胞(PC12)為模型，采用0、100、200、400、600、800、1000μmol/LMnCl2的培養(yǎng)液，分別培養(yǎng)對數生長期PC12細胞1、2、3、4天后，光學顯微鏡觀察細胞增殖及形態(tài)變化，用MTT法測定錳的細胞毒性作用，提取細胞RNA，RT-PCR方法檢測RNA表達水平變化。 【研究結果】 1對照組和病例組在性別構成、年齡和工齡上差異無統(tǒng)計學意義；MnSOD基因mRNA表達水平在職業(yè)性慢性錳中毒病例組與對照組間有顯著性差異(t=-4.589,p＜0.05)，二者差異的95%可信區(qū)間為[-0.277，-0.107]，且病例組較對照組表達減少。 2MTT實驗結果顯示，在一定濃度的條件下，錳對PCl2細胞的增殖抑制呈時間、濃度依賴效應。隨著濃度的增大以及作用時間的延長，錳對PC12細胞增殖的抑制程度逐漸增強；400μmol/L MnCl2作用下3天，細胞生長抑制率超過50%；相關分析發(fā)現MnCl2濃度與細胞抑制率的相關系數為0.975，p＜0.05，而MnCl2作用時間與細胞抑制率的相關系數為0.116，p＞0.05。MnSOD mRNA表達水平實驗結果顯示，相同時間下，各濃度MnCl2所致PC12細胞MnSOD基因RNA表達水平存在顯著差異（p＜0.05），隨MnCl2濃度增加，RNA表達水平逐漸下降；MnCl2濃度與RNA相對表達量的相關系數為-0.958，p＜0.05，MnCl2作用時間與RNA相對表達量的相關系數為-0.14，p＞0.05。 【研究結論】 1MnSOD基因mRNA表達水平可能與職業(yè)性慢性錳中毒的發(fā)生有關，MnSOD的表達下降可能有助于錳中毒的發(fā)生； 2MnCl2對PC12細胞具有毒性作用，濃度越高，毒性作用越強，MnSOD基因mRNA的表達越少。說明MnSOD mRNA的表達，可能參與了錳致神經細胞損傷的過程，推測其高表達可能對錳的神經毒性起到抑制作用。
[Abstract]:[background]
Manganese is an essential trace element of human body and an important environmental and industrial pollutant. Because of occupational, iatrogenic and environmental contact, manganese is absorbed mainly through the respiratory tract, and the content of manganese in the body increases. Manganese enters the brain through the blood-brain barrier and damages the central nervous system. Occupational chronic manganese poisoning has attracted more and more attention due to the increased incidence. The typical symptoms of manganese poisoning are tremor and increased muscle tone, similar to Parkinson's syndrome. Learning and memory can also occur. Significant impairments in function, cognitive function and spatial orientation, and symptoms of obvious emotional changes such as crying, irritability, timidity, fear of others, loneliness and autism.
The mechanism of neurotoxicity of manganese is still unclear, mainly involved in oxidative stress, mitochondrial damage, neurotransmitter metabolism and apoptosis. In oxidative stress and mitochondrial damage mechanism, the main antioxidant manganese superoxide dismutase (MnSOD) plays an important role. Gene polymorphism is associated with the susceptibility to occupational chronic manganese poisoning and may be a susceptible gene.
[research purposes]
The differences of MnSOD mRNA expression between the occupational chronic manganese poisoning patients and the control group were observed. The changes of cell proliferation inhibition and MnSOD mRNA expression in the in vitro cell model under the effect of different time and dose of manganese were investigated. The mechanism of action.
[research methods]
1. Thirty-one cases of occupational chronic manganese poisoning were selected as the case group. The case diagnosis was based on the national diagnostic standard of occupational chronic manganese poisoning GBZ3-2006. The patients were selected as the same sex, the same type of work, the same workshop, the same period of work, the working age (difference < 3 years), the age (difference < 5 years), the personal life history and the family genetic history were similar. The expression of MnSOD gene RNA was detected by semi-quantitative RT-PCR. The difference of gene expression between the case group and the control group was statistically analyzed. The relationship between MnSOD gene expression and occupational chronic manganese poisoning was analyzed.
2. Rat adrenal pheochromocytoma cells (PC12) were cultured in 0,100,200,400,600,800,1000 micromol/LMnCl 2 medium for 1,2,3,4 days respectively. The proliferation and morphological changes of PC12 cells were observed under light microscope. The cytotoxicity of manganese was determined by MTT. RNA was extracted and RNA expression was detected by RT-PCR. Horizontal variation.
[results]
There was no significant difference in sex composition, age and length of service between the control group and the case group; the expression level of MnSOD gene mRNA was significantly different between the occupational chronic manganese poisoning group and the control group (t=-4.589, P < 0.05), the 95% confidence interval between the two groups was [-0.277, -0.107], and the expression of MnSOD gene in the case group was lower than that in the control group.
The results of 2MTT assay showed that the inhibition of proliferation of PCl2 cells by manganese was time-dependent and concentration-dependent under certain concentration. With the increase of concentration and prolongation of action time, the inhibition of proliferation of PC12 cells by manganese gradually increased; the inhibition rate of growth of PCl2 cells was more than 50% after 3 days of 400 micromol/L MnCl2 treatment. The correlation coefficient between MnCl2 concentration and cell inhibition rate was 0.975, P < 0.05, while the correlation coefficient between MnCl2 action time and cell inhibition rate was 0.116, P > 0.05. MnSOD mRNA expression level in PC12 cells showed that at the same time, the expression level of MnSOD gene RNA in PC12 cells induced by MnCl2 concentration was significantly different (p < 0.05). The correlation coefficient between MnCl2 concentration and RNA relative expression was - 0.958, P < 0.05, and between MnCl2 action time and RNA relative expression was - 0.14, P > 0.05.
[Conclusion]
The expression level of 1MnSOD gene mRNA may be related to the occurrence of occupational chronic manganese poisoning, and the decrease of MnSOD expression may contribute to the occurrence of manganese poisoning.
The higher the concentration of 2MnCl2, the stronger the toxicity, and the less the expression of MnSOD gene mRNA. It is suggested that the expression of MnSOD mRNA may be involved in the process of manganese-induced neurotoxicity. It is speculated that the high expression of 2MnCl2 may inhibit the neurotoxicity of manganese.
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R135.1

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本文編號：2219462