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目的:利用课题组前期制备的饮用水有机提取物致大鼠肝损伤动物模型,对芳香烃受体及下游调控基因(肝脏代谢酶)的表达及活性进行观察,探讨饮用水有机污染物的异常肝脏生物转化在肝损伤中的作用。方法:于2012年7-9月(丰水期)采集该地的末梢水水样并制备有机提取物。将50只清洁级SD大鼠随机分为5组,分别为空白对照组、溶剂对照(玉米油)组和饮用水有机提取物低中高3个染毒组(剂量分别为5L/kg、20L/kg、80L/kg),每组10只,雌雄各半。采用经口灌胃方式进行染毒,每天1次,连续染毒12周。制备大鼠血清,采用分光光度法检测天冬氨酸转氨酶(Aspartate aminotransferas,AST)、丙氨酸转氨酶(Alanine amunotransferase,ALT)、胆碱酯酶(Cholinesterase,CHE)的活力及总蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)的含量;提取肝组织总RNA,采用实时荧光定量PCR(RT-q RCR)法检测芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor,Ah R)、热休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)、芳香烃受体核转位蛋白(aryl hydrocarbon nuclear translocator,ARNT)、细胞色素1A2(CYP1A2)、细胞色素2E1(CYP2E1)、谷胱甘肽-S-转移酶A1(glutathione-S-transferase A1,GSTA1)的m RNA表达情况;提取肝组织总蛋白,采用蛋白印记(Western Blot)法检测Ah R、HSP90、ARNT、CYP1A2、CYP2E1、GSTA1的蛋白表达情况;制备肝匀浆,采用分光光度法检测谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-trans ferase,GSTs)活力;制备肝微粒体,荧光分光光度法和活性比色法分别测定CYP1A2与CYP2E1酶活性;采用Spearman相关对芳香烃受体和肝脏代谢酶及肝损伤的相关性进行分析。结果:(1)随着染毒剂量的增加,大鼠血清CHE活力在中、高剂量组明显升高,而ALT、AST活力仅在高剂量组升高(P<0.05);与对照组相比,TP和ALB水平在高剂量组明显下降有统计学意义(P<0.05)。(2)与对照组相比,HSP90的m RNA和蛋白表达水平在低、中、高剂量组都明显升高,而Ah R与ARNT的m RNA和蛋白表达水平仅在中、高剂量组升高(P<0.05)。(3)与对照组相比,CYP1A2与GSTA1的m RNA和蛋白表达水平在中、高剂量组明显升高,而CYP2E1的m RNA和蛋白表达水平仅在高剂量组升高(P<0.05);随着染毒剂量的增加,高剂量组GSTA1 m RNA和蛋白表达水平比中剂量组有所降低,差异具有统计学意义(P<0.05);CYP1A2和GSTs酶活性在中剂量与高剂量组显著增加,而CYP2E1酶活性仅在高剂量组增加(P<0.05);与中剂量组相比,高剂量组GSTs的酶活性则明显降低(P<0.05)。(4)肝脏代谢酶CYP1A2、GSTs酶活性与Ah R蛋白表达水平均呈正相关关系;染毒大鼠血清CHE水平与Ah R的蛋白表达水平及CYP1A2、CYP2E1、GSTs酶活性均呈正相关关系。结论:(1)在本实验条件下,较高剂量饮用水有机提取物暴露可活化芳香烃受体Ah R,从而诱导其配体HSP90及ARNT的转录表达和翻译表达。(2)芳香烃受体通路的异常上调,调控下游基因代谢酶CYP1A2与GSTA1的m RNA和蛋白表达增强,诱导代谢酶活性升高。(3)肝脏代谢酶活性异常升高,在对饮用水有机污染物解毒代谢的过程中,诱导自由基和毒性中间代谢物的产生,破坏细胞结构,造成肝细胞损伤。