我国锰毒性研究现况

锰是机体必需的微量元素之一,作为某些代谢酶的组成部分或酶的激动剂,参与许多生物化学反应.但摄入过量的锰,则会对机体产生不良作用.工业生产中,锰主要通过呼吸道进入机体,并对人的神经、免疫、生殖等系统产生不同程度的损害.我们拟就近期锰对各主要系统毒作用机理的研究现状作一简单概括,并着重阐述了锰神经毒性的研究进展.

我国对拟除虫菊酯类农药神经毒理学研究概况

拟除虫菊酯(pyrethroid)类农药是我国常用农药,是70年代迅速发展起来的新型农药,具有选择性毒性、哺乳动物体内代谢和排泄迅速、环境中残留较少等特点,拟除虫菊酯为神经毒物,国内外学者对其神经毒性做了大量的工作[1～4].我国非常重视对常用农药的毒作用研究,有关常用农药毒作用机理研究已列为国家自然科学基金"八五"期间重点项目和卫生部"九五"科技攻关项目.就国内(1988～1998)拟除虫菊酯农药对神经化学和神经生理学等方面,尤其是神经毒作用机理的研究概况作一综述.

常用农药对多巴胺神经元的神经毒理作用

中国作为农业大国,农药用量一直居于世界前列.急性农药中毒发生的频率较低,而长期慢性农药中毒现象在人群分布较广泛.同时长期低剂量暴露于百草枯、阿特拉津和鱼藤酮等农药可影响多巴胺神经系统,导致神经系统慢性中毒容易引发,例如帕金森、阿尔茨海默病以及肌肉萎缩性索硬化症等神经退行性疾病[1].

溴系阻燃剂六溴环十二烷的毒性研究进展

六溴环十二烷(HBCD)是一种高溴含量的脂环族添加型阻燃剂,它具有用量少,阻燃效果好、对材料物理性能影响小等优点.广泛应用于各类聚苯烯类树脂、纺织物及电子电器产品中[1].HBCD为添加型阻燃剂,与产品母体之间为物理性混合,没有共价键作用,因此在生产、使用和产品废弃过程中均易以渗溢等形式释放到周围环境中,造成土壤及水体污染,并通过食物链的富集放大在哺乳动物及人体内蓄积[1].HBCD具有较高的辛醇-水分配系数(Log Kow =5.4-5.8),易于在脂肪中蓄积,是一种高生物累积性物质,已被认为是一种潜在的持久性有机污染物[2].

钒及其化合物的神经行为毒性研究进展

钒在石油、煤中有较高的含量,据估计,每年随着这类能源材料的使用,有大量的钒被释放进入大气层,尤以大城市为重[1].同时,钒及其化合物也是化工、冶金、焊接等领域重要的催化剂,有一定数量的接触人群,在工作中常以钒氧化物的形式经呼吸道进入人体,危害职业人群健康,并可明显升高工厂及其周边环境的钒负荷[2].可见日益严重的钒污染正在对职业人员和普通人群同时造成健康威胁,值得关注.

2-04 氯丙烯亚慢性中毒对大鼠神经丝的影响

目的探讨氯丙烯的神经毒性的发病机制.方法以每组10只Wistar雄性大鼠每天皮下注射氯丙烯(低剂量组100 mg/kg,高剂量组150 mg/kg 3个月,分别取大脑、脊髓、坐骨神经,采用Western Blotting方法进行分析测定亚慢性中毒后大鼠神经丝3个亚单位(NF-L、NF-M、NF-H)的变化,以对照组含量为100%.结果在大脑中,NF-L在低剂量组中含量为(67±10)%(P＜0.01),在高剂量组中含量为(76±6)%(P＜0.01),与对照组相比,差异均有显著性;NF-M在低剂量组中含量为(68±4)%(P＜0.05)在高剂量组中含量为(40±6)%(P＜0.01),与对照组相比,差异均有显著性;NF-H在低剂量组与对照组相比,差异无显著性,在高剂量组明显降低(69±12)%,(P＜0.01).在脊髓中,NF-L在低剂量组差异有显著性,在高剂量组中增加18%,与对照组相比,差异明显(P＜0.01);NF-M在低剂量组减少20%,与对照组相比,差异有显著性(P＜0.01),在高剂量组无明显改变;NF-H明显增加,低剂量组增加107%,高剂量组增加208%,与对照组相比,差异有显著性(P＜0.01).在坐骨神经中,NF-L在低剂量组中含量为(68±2)%,与对照组相比,差异有显著性(P＜0.01),高剂量组差异不显著;NF-M低剂量组中为(47±4)%,高剂量组为(30±5)%,与对照组相比,差异有显著性(P＜0.01);NF-H低剂量组差异不显著,高剂量组为(126±11)%,与对照组相比,差异有显著性(P＜0.05).结论氯丙烯对大脑、脊髓、坐骨神经组织中的神经丝亚单位均有不同程度的损伤,可见氯丙烯引起的中毒性周围神经病与神经丝亚单位紊乱有关,其具体作用机制尚待进一步研究.

盐附子的遗传毒性研究/盐酸苯环壬酯不同旋光异构体对NMDA神经毒性的保护作用

铅对大鼠脑区POU蛋白Brn-3a的mRNA转录水平的影响

目的 探讨铅对大鼠中枢神经系统神经细胞内转录因子Brn-3a基因mRNA转录水平的影响.方法 雌性大鼠经围产期饮水染铅(对照组蒸馏水、低铅组0.5g/L、中铅组1.0g/L、高铅组2.0g/L)后,对其21日龄仔鼠不同脑区的Brn-3a mRNA基因转录水平进行了观察,采用逆转录酶-聚合酶链反应(RT-PCR)和组织原位杂交半定量检测Brn-3a的mRNA水平.结果 RT-PCR凝胶成像系统结果显示,各染铅剂量组脑组织海马区扩增产物的电泳条带密度与对照组相比差异有显著性(P《0.05),皮层及小脑部位与对照组相比差异无显著性.原位杂交检测Brn-3a的mRNA图像分析结果显示,高铅组与对照组相比,在大脑皮层和海马部位可见平均灰度值升高(P《0.05),表明mRNA的表达量减弱,而小脑部位未见明显变化.在海马部位还可见阳性面积比显著下降(P《0.01).结论 结果表明,仔鼠大脑海马区Brn-3a基因转录水平有所下降,Brn-3a作为转录调节因子参与了铅对学习记忆损害的神经毒性过程.

基因组学技术初步分析甲基汞神经毒性功能基因

目的探讨甲基汞神经毒性差异表达基因功能.方法利用基因芯片筛选大鼠暴露体重剂量为0.5mg/kg的氯化甲基汞后脑中的差异表达基因,并利用基因组学技术分析其功能.结果基因表达谱中差异表达基因共有303条,其中上调基因为170条,下调基因为133条.发生显著性改变的功能基因主要涉及到:①免疫应答及解毒作用;②遗传信息传递与表达;③细胞信号传导;④神经传导;⑤细胞增殖与分化;⑥细胞凋亡;⑦其它未知功能等7组.在暴露组样本中,脑中有关细胞信号传导和神经传导功能基因发生了特别显著的差异表达.结论甲基汞通过对信号传导过程的影响,发挥其神经毒性的作用.

丙烯酰胺对大鼠施万细胞相关功能蛋白表达的影响

目的 探讨施万细胞相关功能蛋白:髓磷脂相关糖蛋白(MAG)、神经生长因子(NGF)、p75神经营养素受体(p75NTR)及神经细胞黏附分子(NCAM)在丙烯酰胺所致周围神经损伤及修复过程中的变化;通过比较坐骨神经和外周血中相关功能蛋白变化的相关性.方法 Wistar大鼠随机分为低(n=12)、中(n=12)、高(n=22)丙烯酰胺染毒组(7.5、15和20 mg/kg)和生理盐水对照组(n=22),腹腔注射染毒3周,建立周围神经损伤动物模型.染毒结束后,对照组及高剂量组中各留5只大鼠继续饲养4周,观察周围神经损伤后的恢复情况.Western blot法检测各组大鼠坐骨神经中MAG、p75 NTR、NGF和NCAM蛋白的表达水平,ELISA法检测染毒期末及恢复期末血浆MAG的含量.结果 (1)丙烯酰胺染毒大鼠出现周围神经损伤体征且雌性动物更为显著,恢复4周后症状可缓解.(2)坐骨神经相关功能蛋白变化:与对照组比较,中、高剂量丙烯酰胺组MAG含量减少(P＜0.05),恢复组MAG含量变化不显著;高剂量丙烯酰胺组的p75NTR含量较对照组显著升高(P＜0.05),恢复组p75 NTR含量略有上升,且在雌性组有统计学差异(P＜0.05);NGF含量在雄性各染毒组间变化不显著,雄性恢复期染毒组大鼠NGF含量显著升高(P＜0.05);雄性高剂量丙烯酰胺组的NCAM含量显著增加(P＜0.05),雄性恢复期大鼠NCAM含量略有上升但无统计学差异;雌性大鼠各组中均未检测到NCAM及NGF的表达.(3)外周血相关功能蛋白变化:与对照组相比,高剂量染毒组大鼠血浆中MAG含量明显下降(P＜0.05),恢复组MAG含量无明显变化.结论 施万细胞4种功能蛋白的变化反映了丙烯酰胺致周围神经损伤及修复的功能状态;血浆中MAG含量变化与其在坐骨神经中的变化具有相关性.

孕鼠铅暴露对仔鼠脑组织POU域蛋白Brn-3a基因转录及蛋白表达的影响

目的 探讨铅对中枢神经系统神经细胞内转录因子Bm-3a表达的影响.方法 雌性大鼠在围产期经饮水染铅(对照组蒸馏水、染铅组低0.5s/L、中1.0g/L、高2.0g/L),观察21日龄仔鼠脑组织,采用逆转录.聚合酶链反应(RT-PCR)半定量检测Brn-3a的mRNA转录水平,采用免疫组织化学方法检测Bm.3a蛋白表达水平.结果 RT-PCR凝胶成像系统结果分析表明,各染铅剂量组脑组织海马区扩增产物的电泳条带密度与对照组相比其差异有显著性(P<0.05),表明mRNA的表达量减弱.免疫组织化学图像分析表明,各染铅组脑组织皮层、海马及小脑的Brn-3a蛋白表达的阳性面积比[Aa(%)]、平均灰度与对照组相比其差异有不同程度的显著性(P<0.05或P<0.01),并呈剂量-依赖性的变化.染铅组Brn-3a表达低于时照组.结论 本研究的铅暴露动物模型脑组织观察到,大鼠脑组织基因转录水平和蛋白表达水平有所下降,表明铅干扰了Brn-3a蛋白的正常表达模式,因此干扰了神经细胞的正常分化.

锂的神经元保护作用及对铅神经毒性的拮抗效应

目的 探讨铅的神经毒性、锂的神经元保护作用以及锂对铅神经毒性的拮抗效应,研究不同浓度氯化锂和醋酸铅对原代培养皮层神经元生长及存活的影响.方法建立新生大鼠皮层神经元原代培养技术,通过加入不同浓度氯化锂、醋酸铅及同时加入5mmol/L的氯化锂和不同浓度醋酸铅,显微镜下观察神经细胞的生长和存活情况,目镜测量神经元突起长度,噻唑蓝(MTT)还原法检测细胞生长活力.结果各浓度氯化锂均可促进神经元突起生长(P＜0.05),1.25mmol/L以上浓度的氯化锂可使神经元生长活力降低(P＜0.05);醋酸铅(≥10-7mol/L)能抑制神经元生长,其神经元突起长度明显短于对照组(P＜0.01),各浓度的醋酸铅均可使神经元生长活力降低(P＜0.01);5mmol/L浓度的锂对染铅神经元有明显的保护作用和促生长作用,表现为铅浓度为10-6mol/L与10-5mmol/L组的神经元突起长度较单纯染铅组长(P＜0.01),使铅浓度为10-8～10-5mol/L的神经元生长活力提高(P＜0.01).结论锂有神经元保护作用,而铅对神经元表现出毒性效应;锂对染铅神经元有一定的保护作用.

宫内铅暴露的行为畸胎学毒性及脑海马神经化学的改变

以大鼠为动物模型,应用行为畸胎学方法观察了出生前接触铅对胎鼠出生后生长发育、行为能力和学习记忆功能等的毒效应,并测定了仔鼠脑海马组织中胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性和兴奋性氨基酸神经递质谷氨酸(Glu)和门冬氨酸(Asp)含量的变化,拟探讨上述损害可能涉及的生化基础.实验动物随机分为:对照组,饮用去离子水;低铅组,饮用0.5g/L醋酸铅水;高铅组,饮用2g/L醋酸铅水;染铅从交配前10天开始直到断乳.结果显示,与对照组相比,低铅组仔鼠睁眼时间延迟;高铅组仔鼠耳廓分离、出毛、门齿萌出、张耳及平面翻正等指标发育延迟;跳台试验中,21日及35日龄铅暴露组动物出现错误反应的次数明显增多;中毒组仔鼠21日及35日龄时脑海马组织ChAT活性、Glu和Asp含量均明显低于对照组的.该结果提示,出生前低铅暴露导致的大鼠胆碱能系统及谷氨酸能系统状态低下与铅的神经行为学毒性相关联.

锰对PC12细胞的增殖抑制及其MAPKs活化表达的实验研究

目的 筛选锰对PC12细胞增殖抑制作用的时间及剂量效应关系,观察在此条件下细胞MAPKs信号通路活化表达的特点,探讨锰作为PD相关危险因子神经毒性作用的分子机制.方法取对数生长期PC12细胞株,用200、400、600、800μmol/L MnCl2培养液分别培养1、2、3、4天,噻唑蓝(MTT)比色试验和平板集落形成实验筛选锰的毒性剂量,台盼蓝染色法绘制细胞生长曲线;western-blot法检测p-Erk,p-p38.结果 MTT和平板克隆结果显示200～800μmol/L MnCl2作用1、2、3、4天对PC12细胞有抑制作用,且呈剂量和时间依赖趋势,600μmol/L MnCl2 作用4天对PC12细胞的抑制率达50%以上.Western-blot结果显示600μmol/L MnCl2作用1～4天,p-Erk2逐渐降低,作用2天时较对照降低了75%(n=3,P<0.05),200、400、600μmol/L MnCl2分别作用4天时,p-Erk逐渐降低,400μmol/L MnCl2作用4天较对照降低了78%(n=3,P<0.01);600μmol/L MnCl2作用1～4天可见p-p38逐渐升高,作用3天时较对照组增加6.6倍 (n=3,P<0.05),200、400、600μmol/L MnCl2分别作用4d时,p-p38逐渐升高,当400μmol/L MnCl2作用4天时较对照组升高了4.7倍(n=3,P<0.05).结论锰的神经毒性可能是通过阻抑p-ERK通路上调p-p38引发细胞增殖抑制和诱导细胞凋亡实现的.

苯并[a]芘对小鼠的神经毒性及脑组织热应激蛋白水平的影响

目的研究苯并[a]芘(BaP)对小鼠的神经毒性及对脑组织热应激蛋白HSP70、HSP90β表达的影响.方法将50只昆明种小鼠随机分为5组,每组10只,染毒组分为高、中、低3个剂量,并设溶剂对照及空白对照组.染毒组用BaP的植物油溶剂进行腹腔注射处理,高、中、低剂量组每次分别注射7.8、3.2和1.3mg/kgBW,每周4次.溶剂对照组用植物油溶剂作平行处理,空白对照组不做处理.实验中观察一般情况及神经系统表现,实验8周后取各组小鼠全脑组织,观察、称量并计算脑组织脏器系数,Westem blot法检测HSP70、HSP90β水平.结果①中、高剂量BaP染毒组小鼠脑组织重明显低于对照组,高剂量BaP染毒组小鼠脑组织脏器系数明显低于其他组.②HSP70表达改变以低剂量BaP染毒组相对表达值明显增高为特征;HSP90β表达改变为中、高剂量BaP染毒组相对表达值升高.结论BaP具有一定的神经毒性.随着染毒剂量增加,HSP90β表达水平增高.

铝对断乳大鼠神经行为和海马Bcl-2、Fas蛋白表达的影响

目的 研究亚慢性染铝对断乳大鼠神经行为和海马Bcl-2、Fas蛋白表达的影响,以探讨铝对发育中的中枢神经系统的毒性作用及其作用机制.方法 对刚断乳清洁级Wistar大鼠通过饮水亚慢性连续染毒12周,采用原子吸收石墨炉法进行血铝和脑铝含量的测定;跳台试验法观察大鼠学习、记忆行为学的改变;免疫组化染色法测定Bcl-2和Fas蛋白表达;HE染色和尼氏染色观察海马CA1区形态学改变.结果 随着染铝剂量的增加,染铝组血铝和脑铝浓度显著升高(P<0.05,P<0.01),低、高剂量组之间脑铝也存在显著性差异(P<0.05);大鼠跳台试验的潜伏期随铝暴露剂量增加逐渐缩短,而错误次数逐渐增加,有明显的剂量-效应关系(P<0.01);随着染铝剂量的升高,Bcl-2蛋白的表达下降(P<0.01),而Fas蛋白表达升高(P<0.01),两者均有剂量.效应关系;海马病理切片HE和尼氏染色光镜检查未发现染铝组与对照组相比有明显差异.结论 亚慢性铝暴露可以引起发育中大鼠学习记忆能力下降,抑凋亡的Bcl-2蛋白表达下降而促凋亡Fas蛋白表达升高.

富右旋反式丙烯菊酯对大鼠神经行为和脑组织氨基酸神经递质的影响

目的 探讨28天反复吸入染毒富右旋反式丙烯菊酯大鼠中枢神经系统氨基酸神经递质(Glu和Gly)的水平变化及脑组织、垂体和坐骨神经病理组织学变化之间的关系.方法 96只SPF级Wistar雌雄大鼠反复吸入染毒富右旋反式丙烯菊酯(0、9.6、45.8和166.0 mg/m3)28 d,记录异常体征并做步态评分和握力测试.染毒结束后检测各剂量组动物脑组织中Glu和Gly的改变,并对脑组织、垂体和坐骨神经进行组织病理学检查.结果 与对照组比较,雌性动物脑组织中Glu和Gly水平随着暴露剂量的增加明显降低(P＜0.05).166.0 mg/m3剂量组大鼠握力较对照明显下降(P＜0.05),部分大鼠大脑皮质、海马区及小脑出现散在分布的神经元变性,并在坐骨神经部位观察到轻微的轴突肿胀和髓鞘破坏,其它剂量组未见明显的病理病变.结论 握力、脑组织氨基酸神经递质的改变及病理组织学损伤与富右旋反式丙烯菊酯染毒相关;中枢神经系统皮质、海马区神经元及外周运动神经可能是富右旋反式丙烯菊酯的神经毒效应的靶点.

孕哺期铅暴露对仔鼠海马组织中Aβ40表达的影响

目的 探讨母体铅染毒对子一代海马组织中β淀粉样蛋白40(Aβ40)表达的影响.方法 雌性小鼠自妊娠第1天开始经饮水染铅(0.3、1.0及3.0g/L,对照组饮蒸馏水)至仔鼠出生后21d断乳为止.随机抽取各组仔鼠,在出生后第7、14、21天分别测其血液和海马组织中铅的含量;在出生后第21天时,采用免疫组化方法测定各组海马组织中Aβ40的表达.结果 孕哺期不同剂量铅暴露后,7、14和21天的仔鼠血铅、海马铅水平均明显高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).免疫组化染色结果显示,Aβ40免疫组化阳性反应主要定位于胞浆和胞膜;各个铅暴露组仔鼠海马的CAl区域Aβ4o免疫组化阳性反应物的面密度显著高于对照组,差异均有统计学意义(P＜0.05);与对照组相比,各个铅暴露组仔鼠海马的CA1区域Aβ40免疫组化阳性反应物的平均灰度值明显降低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 母体铅暴露使铅在仔鼠体内蓄积,增强了仔鼠海马组织中Aβ40的聚集,干扰了正常的海马神经元的功能,进而可能影响其学习记忆功能.

三丁基锡毒性研究进展

三丁基锡(tributyltin,TBT)是一种重要的有机锡化合物,因其特有的理化性质可用作木材防腐剂,船体涂料的防污剂,纺织业、工业水系统、木浆和造纸系统以及啤酒厂的抑菌剂.大量实验研究表明TBT会对人体及动物造成危害,主要包括神经毒性、免疫毒性、肝毒性和生殖毒性等.本文将对TBT所致的毒性危害及机制进行综述.

1-溴丙烷神经毒性作用机制及生物标志研究进展

1-溴丙烷因其特有的化学性质成为可对臭氧层造成破坏的一类清洗剂的理想替代产品,广泛应用于精密仪器清洗等生产领域.1-溴丙烷具有神经毒性、生殖毒性和肝毒性,其中以神经毒性为显著.本文从1-溴丙烷主要代谢酶、蛋白质组学技术和神经元损伤等几方面,分析了1-溴丙烷对神经系统毒性作用的可能机制及典型的生物标志.