鎳離子對原代小鼠肝細(xì)胞毒性作用機理的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，鎳及其化合物廣泛應(yīng)用于電鍍加工、電鑄、鎳-鎘電池等工業(yè)領(lǐng)域。鎳化合物的生活暴露和職業(yè)暴露也對生態(tài)環(huán)境安全及人體健康構(gòu)成了巨大的威脅。多年的研究表明，鎳類化合物是工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域的有害物質(zhì)，它能誘發(fā)人類和動物腎臟、肝臟和肺部等的疾病。
　　研究表明氧化應(yīng)激與所有的疾病有關(guān)，環(huán)境污染物對生物體產(chǎn)生的危害與氧化應(yīng)激密切相關(guān)。在氧化應(yīng)激過程中，活性氧類物質(zhì)(ROS)在生物體內(nèi)大量表達(dá)，參與并促進多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程

2、，造成DNA/RNA、蛋白質(zhì)、脂類等生物分子的氧化損傷，從而導(dǎo)致機體代謝紊亂，引發(fā)疾病。因此，利用氧化應(yīng)激這一生物學(xué)效應(yīng)指標(biāo)來評價環(huán)境污染物的毒性效應(yīng)，有助于人們了解環(huán)境污染物的致病機理，全面評價其毒性，為疾病的早期診斷、預(yù)防和治療提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文以機體氧化應(yīng)激理論為基礎(chǔ)，以抗氧化系統(tǒng)和氧化應(yīng)激生物標(biāo)記物監(jiān)控指標(biāo)，從分子水平上探究了Ni2+對氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶空間結(jié)構(gòu)和生理功能的影響，從細(xì)胞水平研究了Ni2+暴露下細(xì)胞群體和單

3、細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激效應(yīng)及其作用機理。本文包括以下六個部分:
　　第一章介紹了鎳及其化合物的應(yīng)用領(lǐng)域及其相應(yīng)的暴露行業(yè)，從一般毒性機理、基因毒性、免疫毒性及其分子毒理學(xué)研究等方面闡述了不同種鎳化合物的多方面致毒機理和此類污染物的研究進展;綜述了活性氧物質(zhì)和抗氧化系統(tǒng)等與疾病的相關(guān)關(guān)系，總結(jié)了環(huán)境毒理學(xué)中氧化應(yīng)激的評價方法。
　　第二章以氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶（過氧化氫酶、超氧化物歧化酶）為研究對象，利用多種光譜學(xué)研究手段，從分子水平上研究

4、了Ni2+對抗氧化物酶結(jié)構(gòu)和功能的影響。研究結(jié)果表明:1）Ni2+對抗氧化物酶CAT和SOD的酶活性有一定的抑制作用，對CAT的酶活有明顯的時間-劑量效應(yīng)關(guān)系，而對SOD有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系;2）Ni2+能猝滅CAT和SOD的內(nèi)源熒光，劑量效應(yīng)明顯，且一定程度上改變其微環(huán)境，CAT和SOD與鎳離子以靜態(tài)猝滅結(jié)合;3）綜合同步熒光，紫外吸收光譜和CD光譜的結(jié)果表明，鎳引起了抗氧化酶CAT和SOD的空間構(gòu)象的變化，從而影響其正常的生理功能。

5、
　　第三章以C57BL/6J系小黑鼠原代肝細(xì)胞為研究對象，以CCK-8試驗為研究手段，細(xì)胞凋亡理論為依據(jù)，研究了不同暴露時間和不同暴露劑量Ni2+對原代小鼠肝細(xì)胞的活力效應(yīng)。結(jié)果表明:隨著暴露時間的延長和暴露劑量的升高，肝細(xì)胞活性明顯下降。這說明Ni2+暴露劑量和暴露時間一旦超出肝臟的代謝負(fù)荷，會導(dǎo)致肝細(xì)胞活力降低，最后凋亡。
　　第四章以原代小鼠肝細(xì)胞為研究對象，對其進行體外染毒。用熒光探針-熒光成像技術(shù)，從細(xì)胞群體水平

6、研究了不同濃度的Ni2+對小鼠肝細(xì)胞中活性氧含量的變化，從單細(xì)胞水平研究了Ni2+不同劑量對小鼠肝細(xì)胞內(nèi)GSH含量的影響。結(jié)果表明:低濃度Ni2+暴露時，細(xì)胞內(nèi)ROS變化不明顯，高濃度Ni2+暴露下，細(xì)胞內(nèi)ROS大量表達(dá);在低Ni2+染毒濃度時，GSH含量的平均值沒有顯著的變化，但是單細(xì)胞分析的結(jié)果顯示低GSH含量的細(xì)胞開始出現(xiàn)，充分體現(xiàn)單細(xì)胞研究技術(shù)在疾病早期診斷中的優(yōu)勢;濃度增大時，Ni2+對GSH含量有顯著的影響，低GSH含量的細(xì)

7、胞增加，高GSH含量的細(xì)胞開始減少。
　　第五章以原代小鼠肝細(xì)胞為研究對象，對其進行體外染毒。用單細(xì)胞凝膠電泳(SCGE)法檢測Ni2+對細(xì)胞的內(nèi)DNA的損傷情況。對彗星圖像進行分析，結(jié)果表明，與對照組相比隨著Ni2+濃度的增加，細(xì)胞類核從圓潤明亮的圓形，變成彗星狀，羽毛球狀。統(tǒng)計彗星長度，彗星尾長和尾部DNA％等指標(biāo)，隨著Ni2+濃度的增加均呈現(xiàn)出較明顯的增長。這說明Ni2+對肝細(xì)胞內(nèi)DNA的損傷直接存在明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系。