论文部分内容阅读
目的:长期接触锰可以发生慢性锰中毒。在工矿企业生产作业过程中,矿工、钢铁冶炼及工厂车间的电焊工人为主要的职业接触人群。为了进一步的发现更为敏感特异的诊断指标,以早期筛查出亚临床中毒者并对其治疗,为今后制定出出相应的预防措施提供科学参考依据,本文通过测定脑内单胺类神经递质含量;脑、睾丸组织的脂质过氧化指标及凋亡相关蛋白的表达;结合细胞培养等方法研究氯化锰对小鼠中枢神经系统及生殖系统的毒性作用。方法:将90只雄性昆明系小鼠随机分为3组,分别为对照组、15mg/kg及30mg/kg实验组,每日腹腔注射染毒。连续染毒60天之后,颈椎脱臼处死。分三部分进行实验:一、研究氯化锰对小鼠中枢神经系统的毒性:主要包括脑内单胺类神经递质含量测定、脑组织脂质过氧化指标测定、脑组织调亡相关蛋白表达检测。二、研究氯化锰对小鼠生殖系统的毒性:主要包括睾丸组织脂质过氧化指标测定、精子畸形以及精子运动参数的测定、睾丸组织调亡相关蛋白表达检测。三、购得高分化PC12细胞株用细胞培养的方法完成细胞毒试验、细胞生长曲线的绘制、流式细胞仪检测细胞周期、细胞凋亡率及细胞线粒体跨膜电位的测定。结果:一、氯化锰对小鼠中枢神经系统的毒性（一）脑组织中多巴胺（Dopamine,DA）、去甲肾上腺素（Noerpinephrine,NE）、以及五羟色胺（5-hydroxyptamine,5-HT）的含量均有不同程度下降。而且随着染毒剂量的增加,单胺类神经递质含量不断降低。（二）脑组织中的谷光甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GSH-PX）以及总抗氧化能力（Total antioxidantcapacity,T-AOC）两项指标呈下降的趋势,且T-AOC在各实验组与对照组相比差异均有统计学意义（P＜0.05）;丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量随着染毒剂量增加不断增多。（三）脑组织内P53蛋白光密度呈现下调趋势,灰度呈现上升趋势,且各实验组与对照组相比差异均具有统计学意义（P＜0.05）,而Bcl-2蛋白平均光密度、灰度值分别成上升、下调趋势,且只有30mg/kg实验组与对照组相比差异具有统计学意义（P＜0.01）。二、氯化锰对小鼠生殖系统的毒性（一）睾丸组织中的GSH-PX以及T-AOC两项指标呈现下降的趋势,且T-AOC在30mg/kg实验组与对照组相比差异有统计学意义（P＜0.05）;MDA含量增高且在各实验组与对照组相比差异均有统计学意义（P＜0.05）。各实验组精子畸形分析可知,精子畸变率均较低且畸变精子的构成多以无定形和无钩为主。30mg/kg实验组曲线速度（Curvilinear velocity,VCL）、直线速度（Straight line velocity,VSL）与对照组相比有所降低,差异有统计学意义（P＜0.05）。（二）睾丸组织中P53蛋白主要在各级细胞中表达,而Bcl-2蛋白则主要在睾丸间质细胞中表达。P53蛋白光密度呈现上升趋势,灰度呈现下调趋势,且只有30mg/kg实验组与对照组相比差异具有统计学意义（P＜0.01）。Bcl-2蛋白平均光密度与灰度值分别也成上升、下调的趋势,且30mg/kg实验组与对照组相比差异具有统计学意义（P＜0.01）。三、氯化锰对多巴胺能神经细胞PC12的毒性研究100～900μmol/L氯化锰（Manganese Chloride,MnCl2）对PC12细胞均有抑制作用,但程度不同,各剂量组对细胞的抑制率均低于50%。五个剂量组对神经细胞的抑制率随作用时间的延长和浓度的上升而增加。流式细胞仪测定结果表明,与对照组相比可以看出,当MnCl2的作用时间达到72h的时候,细胞周期发生了明显的改变,G1期在对照组、500、700、900μmol/L组分布呈递增趋势,S期分布呈递减趋势,表明随着浓度的增加,细胞周期被阻滞在DNA合成期的可能性较大。另外,当MnCl2的作用时间达到72h细胞凋亡明显,说明随着作用时间的延长,发生的凋亡作用越来越强。PC12细胞内罗丹明123（Rhodamine123,Rh123）荧光强度与对照组相比均有一定程度的下降,表明线粒体跨膜电位下降,提示MnCl2对PC12细胞的细胞膜造成了损伤,并将诱导凋亡。结论:长期接触氯化锰可以使小鼠脑内单胺类神经递质含量下降、可以对神经、生殖系统脂质过氧化指标活性产生影响并且使得凋亡相关蛋白的表达改变;体外细胞培养实验结果进一步说明其对神经细胞有一定的毒作用,建议对其进行进一步深入研究。