【摘要】：研究目的1-溴丙烷(1-bromopropane,1-BP)是一種揮發(fā)性有機(jī)溶劑,其半衰期短,對(duì)臭氧層破壞作用小,是氟氯烴類等臭氧層破壞物質(zhì)的替代劑,廣泛用于精密儀器清洗,目前也常替代有潛在致癌危險(xiǎn)的干洗劑用于干洗行業(yè)。隨著1-BP使用量和生產(chǎn)量的日益增多,暴露人群逐漸擴(kuò)大,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外不斷有1-BP神經(jīng)中毒的病例報(bào)道,中毒病人一般首先表現(xiàn)出中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)受損癥狀如頭疼、頭暈、記憶障礙、焦慮或抑郁等,并逐漸出現(xiàn)周圍神經(jīng)系統(tǒng)(peripheral nervous system,PNS)損傷癥狀如四肢麻木、下肢振動(dòng)覺(jué)減弱,嚴(yán)重者表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào),甚至癱瘓。1-BP的神經(jīng)毒性與其他有機(jī)溶劑神經(jīng)中毒表現(xiàn)出明顯不同,中毒病例和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察到1-BP引起的CNS損傷表現(xiàn)明顯。由于1-BP神經(jīng)毒性的確切機(jī)制尚不明確,臨床上目前也無(wú)特異有效的治療措施。先前的研究顯示1-BP的神經(jīng)毒性與其導(dǎo)致大腦的氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)密切相關(guān)。依達(dá)拉奉(edaravone,EDA)為3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉-5-酮,因其.具有較強(qiáng)的清除自由基和抗炎作用,自2001年起在臨床上用于缺血性腦血管病再灌注引起的氧化損傷治療。因此,在本實(shí)驗(yàn)中,采用1-BP誘導(dǎo)1-BP中樞神經(jīng)毒性,并給予不同劑量的EDA進(jìn)行干預(yù),通過(guò)Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物認(rèn)知功能變化,檢測(cè)大腦線粒體活性,以及大腦氧化應(yīng)激和炎性狀態(tài),觀察了 1-BP的CNS毒性和EDA的保護(hù)作用,探討1-BP的神經(jīng)毒性機(jī)制和尋找有效干預(yù)靶點(diǎn)。研究方法1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組和處理:SPF級(jí)雄性Wistar大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后,隨機(jī)分為正常對(duì)照組、1-BP 模型組、1-BP+1 mg/kg.bwEDA 組、1-BP+3 mg/kg.bw EDA組、1-BP+5mg/kg.bwEDA 組和 5mg/kg.bwEDA 對(duì)照組,每組 12 只。1-BP 采用玉米油稀釋,經(jīng)灌胃途徑給予,劑量均為800mg/kg.bw。EDA均在1-BP染毒后4h經(jīng)腹腔注射給予。對(duì)照組分別按1-BP和EDA給予方式給予等體積的溶劑。2.Morris水迷宮試驗(yàn):實(shí)驗(yàn)第7 d采用Morris水迷宮進(jìn)行連續(xù)5d的定位航行實(shí)驗(yàn)和1d的空間探索實(shí)驗(yàn),分別評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的學(xué)習(xí)能力和空間記憶能力。3.大腦組織尼氏體染色:采用冷凍切片機(jī)以冠狀方向?qū)θX組織進(jìn)行連續(xù)切片。每組選取位置相同的前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)和海馬(hippocampus,HPC)區(qū)域,采用硫堇染液染色后,置于顯微鏡下觀察神經(jīng)元內(nèi)尼氏體的變化情況。4.大腦組織免疫組化檢測(cè):采用大腦冷凍切片,每組選取位置相同的前額葉皮質(zhì)和HPC區(qū)域,分別采用抗神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞特異的標(biāo)記蛋白抗體進(jìn)行免疫組化染色,光鏡下觀察神經(jīng)元丟失和小膠質(zhì)細(xì)胞活化情況,并采用Image J軟件進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)。5.線粒體復(fù)合體Ⅰ-Ⅳ酶活性測(cè)定:斷頭處死動(dòng)物,制作組織勻漿,分別檢測(cè)大腦皮層線粒體復(fù)合體Ⅰ～Ⅳ酶活性變化。6.炎性因子和氧化抗氧化指標(biāo)的檢測(cè):采用ELISA法檢測(cè)大腦組織TNF-α含量,生化法分別大腦組織一氧化氮(nitric oxide,NO)、GSH、GSSG含量,并計(jì)算GSH/GSSG比值。結(jié)果1.Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,1-BP模型組動(dòng)物給予800 mg/kg.bw 1-BP染毒后,水迷宮實(shí)驗(yàn)中第2～5d的逃避潛伏期分別比對(duì)照組增加了 60.8%,81.9%,124.0%和 323.3%,游泳總距離增加了 47.0%,66.4%,106.0%和 277.6%,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05,P0.01)�？臻g探索實(shí)驗(yàn)中,1-BP模型組動(dòng)物穿越平臺(tái)次數(shù)也較正常對(duì)照組明顯減少(P0.01);給予1-BP同時(shí)給予不同劑量的EDA,其中1-BP+EDA 5mg/kg。組大鼠第4d和第5d的逃避潛伏期分別比BP組減少了 38.4%和 44.3%(P0.01),游泳總距離減少了 34.5%和 43.3%(P0.05,P0.01)。2.病理形態(tài)學(xué)觀察到1-BP模型組大鼠大腦PFC小膠質(zhì)細(xì)胞激活明顯,神經(jīng)元丟失,細(xì)胞計(jì)數(shù)后與對(duì)照組比較差異顯著(P0.05,P0.01),給予EDA后動(dòng)物大腦前額葉皮質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞活化和神經(jīng)元丟失明顯減輕。1-BP導(dǎo)致大鼠大腦前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元明顯減少(P0.01),3 mg/kg.bw和5 mg/kg.bw的EDA能夠明顯抑制1-BP導(dǎo)致的神經(jīng)元丟失(P0.05,P0.01)。尼氏染色結(jié)果與NeuN免疫組化染色結(jié)果趨勢(shì)一致。3.1-BP明顯降低大腦前額葉皮質(zhì)細(xì)胞線粒體復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ活性(P0.05,P0.01)。1-BP染毒同時(shí)給予不同劑量的EDA,大鼠大腦前額葉皮層線粒體復(fù)合體活性均有不同程度的升高。4.1-BP染毒能夠升高大腦NO及TNF-α含量,1-BP模型組動(dòng)物大腦組織中NO、TNFα含量分別比正常對(duì)照組增加了 147.6%(P0.05)和18.7%(P0.01)。1-BP+1mg/kg.bwEDA、1-BP+3mg/kg.bw 和 1-BP+5mg/kg.bwEDA 組,NO 分別比1-BP 模型組降低了 53.8%,55.4%和 59.8%,TNF-α 分別降低了 12.2%、15.8%和22.2%,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05,P0.01)。1-BP模型組動(dòng)物大腦皮層GSH含量也較對(duì)照組明顯降低(P0.01),GSSG含量顯著升高(P0.01),GSH/GSSG比值明顯降低(P0.01);5mg/kg.bw劑量的EDA能夠明顯逆轉(zhuǎn)1-BP導(dǎo)致的GSH含量降低(P0.01),3mg/kg.bw和5mg/kg.bw的EDA能夠明顯升高GSH/GSSG比值(P0.01)。結(jié)論1.1-BP能夠引起大鼠學(xué)習(xí)記憶下降,可能與1-BP導(dǎo)致與學(xué)習(xí)記憶功能的相關(guān)的PFC及HPC區(qū)域神經(jīng)元受損有關(guān)。2.1-BP能夠激活大腦小膠質(zhì)細(xì)胞,并使NO含量升高、炎性因子TNF-α表達(dá)上調(diào),導(dǎo)致炎性反應(yīng)。EDA減輕1-BP中樞神經(jīng)毒性的作用可能與其抑制1-BP暴露引起的神經(jīng)炎癥密切相關(guān)。3.1-BP損傷大腦皮質(zhì)線粒體,導(dǎo)致氧化應(yīng)激,GSH耗竭升高細(xì)胞內(nèi)GSH/GSSH比值。EDA能夠保護(hù)線粒體,減輕1-BP引起的氧化應(yīng)激,進(jìn)而減輕1-BP對(duì)神經(jīng)元的損傷。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R114

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本文編號(hào)：2434430