發(fā)布時間：2017-10-01 20:24

  本文關(guān)鍵詞：不同尺寸納米三氧化鎢致小鼠肝腎毒性研究以及褪黑素的保護作用

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【摘要】：納米三氧化鎢(W03)作為一種新型的過渡金屬氧化物和半導(dǎo)體材料,因其具有氣致變色、電致變色、氣敏性、光催化等多種性能而在環(huán)境監(jiān)控、生物醫(yī)藥行業(yè)、軍事及其他領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用前景。與此同時,伴隨而來的納米WO3的安全性問題也日益引起研究者的廣泛關(guān)注。然而目前對納米WO3的生物學(xué)效應(yīng)研究比較少,且不同尺寸的納米WO3毒性比較也未曾報道。本課題通過對兩種不同尺寸的WO3納米棒(小尺寸的WO3納米棒-S和大尺寸的WO3納米棒-L)分別腹腔注射暴露后對BALB/c小鼠肝臟和腎臟組織損傷及其毒性機制的研究,分別對這兩種尺寸的W03納米棒對肝臟和腎臟的毒性進行了評價與比較,以研究導(dǎo)致肝臟和腎臟損傷以及損傷差異的可能機制,同時采用褪黑素作為保護劑,為選擇合適的尺寸的WO3納米棒材料和WO3納米棒的安全應(yīng)用提供了參考依據(jù)。本研究通過對WO3納米棒-S和W03納米棒-L暴露后小鼠的體重變化、肝功能指標(谷丙轉(zhuǎn)氨酶,ALT；谷草轉(zhuǎn)氨酶,AST)和腎臟功能指標(尿素氮,BUN；肌酐,Cr)檢測、肝臟和腎臟組織病理學(xué)觀察來評價其對小鼠肝臟和腎臟造成損傷的程度。通過肝臟和腎臟組織氧化應(yīng)激指標(活性氧,ROS；丙二醛,MDA；還原型谷胱甘肽,GSH；超氧化物歧化酶,SOD和8-羥基脫氧鳥苷,8-OHdG)、炎癥指標(免疫球蛋白IgE；核轉(zhuǎn)錄因子-KB, NF-κB;腫瘤壞死因子-α,TNF-α;干擾素-γ,IFN-γ和白介素-4,IL-4)的檢測來探討W03納米棒-S和W03納米棒-L產(chǎn)生毒性的可能機制,以及從W03納米棒-S和W03納米棒-L其自身理化性質(zhì)的角度來討論二者毒性不同的原因。并通過褪黑素作為保護劑,來研究預(yù)處理褪黑素后WO3納米棒-L暴露對小鼠肝臟和腎臟的組織的保護效應(yīng)及保護機制。實驗結(jié)果表明,對于W03納米棒-S,與對照組相比,W03納米棒-S暴露劑量為5mg/kg時腎功能指標BUN和Cr含量都出現(xiàn)顯著性升高,小鼠的腎臟組織病理切片顯示,腎小球細胞出現(xiàn)輕微的水腫,腎小管變得狹窄。W03納米棒-S暴露劑量5mg/kg時,小鼠的體重在染毒暴露過程中出現(xiàn)了顯著性降低,肝臟功能指標ALT、AST水平顯著性上升,肝臟和腎臟組織內(nèi)氧化應(yīng)激指標ROS水平以及MDA、 8-OHdG的含量顯著性升高；GSH含量、SOD活性顯著性降低；炎癥水平IgE含量以及肝臟組織內(nèi)的NF-κ、TNF-α、IFN-γ和IL-4的含量顯著性上升；小鼠肝臟的組織病理學(xué)表現(xiàn)為肝細胞出現(xiàn)水腫,細胞核固縮甚至消失,部分細胞出現(xiàn)了空泡樣變,腎臟組織的病理學(xué)變化表現(xiàn)為腎小球細胞水腫程度加重,腎小管變窄甚至消失并且最高劑量時肝腎組織病變更加明顯；而對于W03納米棒-L,在劑量≥10mg/kg時,腎功能指標BUN、Cr的水平顯著性上升；在劑量為20mg/kg時能引起小鼠體重的顯著性降低,肝功能指標ALT、AST的水平顯著性上升,肝臟和腎臟組織氧化應(yīng)激指標ROS水平、MDA的含量、8-OHdG的含量都顯著性升高,GSH含量、SOD活性都顯著性降低；炎癥指標IgE含量明顯升高,肝臟和腎臟組織中的NF-κB、 TNF-α、IFN-γ和IL-4的含量都顯著性上升,肝臟和腎臟組織出現(xiàn)與W03納米棒-S暴露劑量≥10mg/kg類似的病理學(xué)變化,但是病變程度沒有W03納米棒-S≥10mg/kg劑量組明顯。結(jié)果提示,W03納米棒-S暴露劑量≥5mg/kg時就能引肝臟或者腎臟的毒性效應(yīng),而W03納米棒-L劑量在≥10mg/kg時能夠引起肝臟和腎臟的毒性效應(yīng)。通過褪黑素預(yù)處理20mg/kgWO3納米棒-L暴露組小鼠后,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與單獨的20mg/kg WO3納米棒-L暴露組相比,小鼠體重的下降明顯減少、肝臟和腎臟功能受損得到明顯的減輕,小鼠的肝臟和腎臟組織氧化應(yīng)激,炎癥水平都顯著性降低,并且肝臟和腎臟組織的病理學(xué)損傷程度得到一定程度的降低。本研究結(jié)果提示,W03納米棒-S≥5mg/kg能夠引起肝臟和腎臟毒性效應(yīng),而W03納米棒-L劑量≥10mg/kg和劑量≥20mg/kg時能夠分別引起腎臟和肝臟毒性效應(yīng)。而氧化應(yīng)激以及炎癥可能是造成這兩種材料造成肝臟和腎臟組織損傷的機制之一,且W03納米棒的尺寸效應(yīng)可能是W03納米棒-S的毒性作用大于W03納米棒-L的主要原因。本研究中2.5mg/kg的W03納米棒-S,5mg/kg的W03納米棒-L對于小鼠來說是一個相對安全的使用劑量。褪黑素能夠通過降低肝和腎臟功能指標水平、肝臟和腎臟組織中氧化應(yīng)激、炎癥的水平對小鼠的肝、腎組織進行保護,進而降低W03納米棒-L對小鼠肝臟和腎臟組織的損傷程度。
【關(guān)鍵詞】：WO_3納米棒-S WO_3納米棒-L 肝臟和腎臟功能 氧化應(yīng)激 炎癥 褪黑素
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R114;O614.613
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 1. 文獻綜述14-22
• 1.1 納米材料概述14-16
• 1.1.1 納米材料的定義14
• 1.1.2 納米材料的分類14-15
• 1.1.3 納米材料的獨特性質(zhì)15-16
• 1.2 納米材料的生物學(xué)效應(yīng)以及毒理學(xué)研究16-18
• 1.2.1 納米材料對環(huán)境的影響16-17
• 1.2.2 納米材料對人體健康的影響17-18
• 1.3 三氧化鎢(WO_3)的概述18-21
• 1.3.1 WO_3的結(jié)構(gòu)18
• 1.3.2 納米WO_3性質(zhì)與應(yīng)用18-21
• 1.4 立項依據(jù)21-22
• 2. 材料與方法22-34
• 2.1 實驗動物22
• 2.2 實驗試劑22-23
• 2.3 實驗儀器23-24
• 2.4 主要實驗溶液的配制24
• 2.5 染毒液的配制24-25
• 2.6 實驗分組25
• 2.7 實驗染毒方法25-26
• 2.8 肝臟和腎臟功能的指標測定26-27
• 2.8.1 小鼠血清樣本的制備26
• 2.8.2 血清中ALT、AST、BUN、Cr含量的測定26-27
• 2.9 肝臟和腎臟組織氧化應(yīng)激指標的測定27-31
• 2.9.1 肝臟和腎臟組織勻漿的制備27-28
• 2.9.2 活性氧自由基(ROS)含量的測定28
• 2.9.3 丙二醛(MDA)含量的測定28-29
• 2.9.4 還原型谷胱甘肽(GSH)含量的測定29
• 2.9.5 總超氧化物歧化酶(T-SOD)活性的測定29-30
• 2.9.6 8-羥哲基脫氧鳥巧（8~ ，
  
  本文編號：955506
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