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前言:
1.2-二氯乙烷(Dichloroethane,1,2-DCE)是工业上常用的有机溶剂之一,主要用于粘合剂的稀释剂和氯代烃的生产等。易经呼吸道、消化道和皮肤吸收并快速分布到全身,特别是脂肪丰富的组织器官。中枢神经系统(central nervous system,CNS)是1,2-DCE中毒损伤的重要靶器官之一。中毒、创伤和感染等引起的CNS损伤的一个特征性变化是星形胶质细胞(astrocytes,AS)活化,产生大量的一氧化氮(nitricoxide,NO)、肿瘤坏死冈子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)和白细胞介素-6(IL-6)等细胞因子。其过量生成或积聚可导致血脑屏障功能障碍、神经细胞死亡及炎症反应。星形胶质细胞活化后分泌的活性物质可引起诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达,并催化产生大量的NO,引起神经毒性作用。
本研究以昆明种小鼠为实验对象,通过探讨亚急性1,2-DCE中毒对小鼠脑AS活化及NO代谢的影响,为揭示亚急性1,2-DCE中毒的神经毒作用机制提供实验参考数据。
方法:
选用雌性昆明种小鼠40只,随机分为对照组及低、中、高染毒剂量组,剂量分别是0.4、0.7、1.0g/m3。以1,2-DCE为受试物。采用静式吸入方式染毒,将小鼠置于体积为100L染毒柜中,一次放入10只小鼠,每天染毒3.5h,对照组小鼠除不加1,2-DCE外,其余处理过程同染毒组小鼠。染毒过程中每日观察小鼠行为与体重的变化。每日染毒前进行旷场试验,连续染毒6天结束后,处死小鼠取脑组织并称重。采用HE染色法观察脑组织病理形态。采用免疫荧光染色法和Western-blot法测定脑组织GFAP和S-100β蛋白表达。采用化学比色法测定NO含量及iNOS活性。采用免疫组织化学法和Western-blot法测定脑组织iNOS蛋白表达。采用Real-timepcr法测定iNOSmRNA含量。
结果:
1、亚急性1,2-DCE染毒小鼠一般行为表现
高剂量染毒组部分小鼠在染毒后出现躯体震颤,被抓尾提起时,呈双前肢交叉、双后肢紧抱状态。在染毒的第3天和第5天,高剂量染毒组各有一只小鼠死亡。对照组及其它染毒组小鼠未出现明显异常改变。
2、亚急性1,2-DCE染毒对小鼠旷场行为的影响
染毒4天后,各染毒组小鼠穿越格子数随染毒剂量的增加呈下降趋势,5、6天后中、高剂量组与对照组相比穿越格子数显著下降。染毒5、6天后高剂量组小鼠中央格停留时间与对照组相比显著增加。染毒4天后小鼠总行走距离随染毒剂量的增加呈下降趋势,高剂量组与对照组相比显著下降。
3、亚急性1,2-DCE染毒对星形胶质细胞活化的影响
中、高剂量染毒组的脑组织中GFAP和S-100β阳性反应细胞数逐渐增多,与对照组相比差异显著,且胞体变大及突起增粗、加长。各染毒组小鼠脑组织中GFAP蛋白表达随染毒剂量的增加而逐渐增加,中、高剂量组显著高于对照组。S-100β蛋白表达随染毒剂量的增加呈先降低后增加的趋势,中、高剂量组对照组相比差异显著。
4、亚急性1,2-DCE染毒对NO和iNOS的影响
低、中剂量小鼠脑组织中NO含量及iNOS活性与对照组相比均无显著差异。高剂量组NO含量及iNOS活性显著高于对照组。中、高剂量染毒组小鼠脑组织中iNOS蛋白表达与对照组相比显著增加。各组小鼠脑组织中iNOSmRNA水平随染毒剂量的增加呈增加趋势,但与对照组相比无显著差异。
结论:
1、中、高剂量1,2-DCE染毒可引起小鼠行为异常。
2、高剂量1,2-DCE染毒可引起脑水肿改变。
3、中、高剂量1,2-DCE染毒可引起小鼠脑组织AS活化反应。
4、中、高剂量1,2-DCE染毒可引起小鼠脑组织中iNOS蛋白表达与活性增强,导致产生过量NO。
5、1,2-DCE染毒对小鼠脑组织iNOS表达的影响主要表现在转录后调控过程。