鄰苯二甲酸酯對小鼠神經(jīng)干細胞和骨髓干細胞的毒性研究
發(fā)布時間:2018-12-09 17:13
【摘要】:塑化劑又稱增塑劑,是一種添加到高分子聚合物中用以增加材料柔軟性或是使材料液化的一類添加劑,其中應用最為廣泛的塑化劑是鄰苯二甲酸酯類。鄰苯二甲酸酯(phthalic acid esters, PAEs)又稱為酞酸酯,是一類結構相似且使用廣泛的化學物質(zhì),在塑料制品中含量很高,因為它不與所添加進的物質(zhì)形成的化學鍵不緊密,故容易釋放到水、土壤、空氣等環(huán)境中。PAEs的生物相容性較高,易污染環(huán)境,對生物造成毒害作用,研究發(fā)現(xiàn)塑化劑對人和動物的機體產(chǎn)生致癌、致畸、致突變作用,還會對動物的生殖系統(tǒng)產(chǎn)生毒害,影響動物的生殖發(fā)育。鄰苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate, DBP)、鄰苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate, DEP)和鄰苯二甲酸二乙基己酯(diethylhexyl phthalate, DEHP)都屬于鄰苯二甲酸酯類中最常用的種類,有關其對人和動物在體外培養(yǎng)的細胞水平的影響研究非常少。本研究通過觀察和檢測不同濃度的鄰苯二甲酸酯對昆明小白鼠神經(jīng)干細胞和骨髓干細胞的影響,從細胞水平上揭示鄰苯二甲酸酯對人和動物的影響,在干細胞水平上對鄰苯二甲酸酯類增塑劑的毒性進行評估,為環(huán)境研究及醫(yī)學研究提供參考。本研究取得的結果如下: 1、以懷孕第15-16天的胎鼠腦細胞為實驗材料,進行原代培養(yǎng),兩代以上細胞傳代后即培養(yǎng)分離形成的神經(jīng)干細胞用于實驗。將用于傳代的神經(jīng)球,機械法分離形成單個細胞,按1×105/mL在48孔培養(yǎng)板中培養(yǎng),其中一組按不同濃度的DEHP (10-4mol/L、10-5mol/L、10-6mol/L)進行處理作為實驗組,另一組的培養(yǎng)液中不加塑化劑作為對照組。對實驗組和對照組的細胞增殖,凋亡及神經(jīng)球的再形成能力進行觀察和統(tǒng)計。并對兩個組的過氧化氫酶(CAT)的活性進行檢測。發(fā)現(xiàn)DEHP處理神經(jīng)干細胞后,對神經(jīng)干細胞的生長產(chǎn)生抑制作用,隨著DEHP濃度升高和作用時間的延長,神經(jīng)干細胞的增值和神經(jīng)球的在形成能力與對照組相比差異很顯著。主要表現(xiàn)在增值現(xiàn)象明顯減少,神經(jīng)球的形成不明顯或形成后有明顯的細胞死亡和退化現(xiàn)象。特別是在高濃度DEHP的作用下,細胞數(shù)明顯減少,很少形成像對照組那樣的正常神經(jīng)球,且細胞很快退化并大量死亡,到96h時只剩下很少的細胞存在,相比而言,10-6mol/L實驗組對神經(jīng)細胞的影響較小,可以像對照組那樣再形成神經(jīng)球,但出現(xiàn)不同程度的細胞退化和死亡,細胞的增值能力明顯減弱,所形成的神經(jīng)球的體積變小。Giemsa染色后發(fā)現(xiàn)在DEHP作用下,實驗組細胞的細胞核濃縮變小且隨時間的延長細胞染色逐漸變淺。死亡細胞和胞體較暗的細胞越來越多,活細胞數(shù)目變;檢測加藥培養(yǎng)48h時各組細胞中CAT活力,與對照組相比,DEHP實驗組中CAT的活力均明顯下降并呈現(xiàn)明顯濃度依賴性。這說明DEHP對神經(jīng)干細胞有明顯的毒性作用。 2、用一月齡的小鼠骨髓為實驗材料,進行原代培養(yǎng),傳代兩次后即培養(yǎng)分離形成的骨髓干細胞用于實驗。機械法分離形成單個細胞,按1×105/mL在48孔培養(yǎng)板中培養(yǎng),加入不同濃度的DBP、DEHP和DEP(分別以10-4mol/L、10-5mol/L、10-6mol/L)對細胞進行培養(yǎng)處理,作為實驗組。不加塑化劑的一組培養(yǎng)孔作為對照組。對對照組和實驗組培養(yǎng)孔的細胞的增殖和凋亡等現(xiàn)象進行觀察和統(tǒng)計。發(fā)現(xiàn)三種PAEs處理骨髓干細胞后,對骨髓干細胞的生長產(chǎn)生明顯的抑制作用,隨著PAEs的濃度升高和作用時間的延長,骨髓干細胞的增值能力與對照組相比差異很顯著。主要表現(xiàn)在增值現(xiàn)象明顯減少,細胞集落形成不明顯或形成后有明顯的細胞死亡和退化現(xiàn)象。特別是在高濃度PAEs的作用下,細胞數(shù)明顯減少,很少形成像對照組那樣的正常細胞增殖,且細胞很快退化并大量死亡,到96h時只剩下很少的細胞存在,相比而言,10'6mol/L的PAEs實驗組對骨髓細胞的影響較小,但也出現(xiàn)了不同程度的細胞退化和死亡,細胞的增值能力明顯減弱,所形成的細胞集落的體積明顯變小,數(shù)量明顯變少。隨著PAEs濃度的增加和作用時間的延長,這些細胞邊界模糊,折光率較差,胞體很小,胞質(zhì)固縮,凋亡小體很明顯。高濃度組中,處理時間達到一定程度時,骨髓干細胞胞核出現(xiàn)破裂,細胞開始崩解死亡。通過比較觀察發(fā)現(xiàn)三種不同的PAEs處理,DBP的毒性最強,DEHP的毒性較強,而DEP的毒性相對較弱。三種PAEs都對骨髓干細胞都產(chǎn)生明顯的損傷,細胞增殖受到明顯影響,細胞凋亡現(xiàn)象嚴重,證明塑化劑對骨髓干細胞也有很顯著的毒性作用。 3、本研究在細胞水平對鄰苯二甲酸酯類塑化劑中的DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)、DEHP (鄰苯二甲酸二乙基己酯)和DEP(鄰苯二甲酸二乙酯)的毒性作用進行了較系統(tǒng)的研究,證明DBP、DEHP和DEP對神經(jīng)干細胞及骨髓干細胞有很強的毒性作用,從細胞水平揭示了塑化劑的毒性作用表現(xiàn),為環(huán)境研究和醫(yī)學研究提供重要實驗依據(jù)和理論參考,也為環(huán)保宣傳及大眾的環(huán)保意識的提高提供重要證據(jù)和警示,對人類健康及野生動物的保護具有重要的意義。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:陜西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R114
本文編號:2369746
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【學位授予單位】:陜西師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R114
【參考文獻】
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,本文編號:2369746
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