醋酸锰对PC12细胞损伤作用的研究

目的研究醋酸锰对PC12细胞的损伤作用机制。方法不同浓度醋酸锰处理PC12细胞24h后,MTT法检测细胞存活率,Hoechst 33258和DNA凝胶电泳的方法检测细胞凋亡,利用高效液相色谱—电化学方法(HPLC-ECD)检测细胞内儿茶酚异喹啉物质的生成,同时测定细胞内丙二醛(MDA)和羟自由基的生成量。结果不同水平的醋酸锰处理使PC12细胞存活率下降且呈浓度依赖性(P<0.05)。Hoechst 33258和DNA凝胶电泳结果表明细胞发生了凋亡。MDA和羟自由基的含量与对照相比明显升高(P<0.05),多巴胺(DA)的含量呈下降趋势(P<0.05)。Sal(6,7-二羟基-1,2,3,4-四氢异喹啉,Sal)和NMSal(N-甲基-6,7-二羟基-1,2,3,4-四氢异喹啉,NMSal)的含量则随锰浓度的增加而增加(P<0.05)。结论过量的醋酸锰导致PC12细胞产生高氧化应激水平,从而生成了一系列儿茶酚异喹啉物质,对细胞产生损伤作用,这可能是三价锰发挥损伤作用的途径之一。     

染锰后大鼠肝细胞核中锰含量的测定

锰的职业性中毒研究已有 10 0多年的历史。动物实验表明 ,摄入过量的锰 ,肝组织及细胞线粒体锰含量明显增高 ,提示其是锰蓄积的主要部位之一[1,2 ] 。为了观察进入肝组织的锰在细胞核中的蓄积情况 ,进一步探讨锰的肝毒性机制 ,我们使用石墨炉原子吸收分光光度法分别对腹腔注射二价锰 (Mn2 + )和三价锰(Mn3 + )的老年大鼠肝细胞核中锰的含量进行了测定。1　材料与方法1 1　实验动物　雄性Wistar大鼠 ,出生 180d ,体重5 5 0～ 6 5 0g(中国医学科学院实验动物研究所提供 )。根据实验设计随机分为 3组 ,每组 8只 :(1)Mn2 + 组 :每天按 6mg kg…     

脑脉络丛组织中锰毒性差异表达蛋白的体外验证

目的本实验室前期研究在锰染毒体内实验模型的大鼠脑脉络丛组织中鉴定到32个锰毒性相关的差异蛋白。本试验挑选出其中7个差异表达蛋白,包括抑制素蛋白(PHB1)电压阴离子通道(VDAC)、肌动蛋白β亚型(β-Actin)、应激性磷蛋白1(STI1)、热休克蛋白70(HSP70)、转甲状腺素蛋白(TTR)和中间丝波形蛋白(Vimentin),在大鼠永生化脉络丛上皮Z310细胞体外染锰模型中,对其蛋白和mRNA水平的变化趋势进行验证。方法氯化锰(0、50、100和200μmol/l)染毒Z310细胞24 h,采用蛋白印迹法(Western Blot)测定7个锰毒性相关蛋白的蛋白表达水平;同样剂量的氯化锰染毒Z310细胞12 h,以实时定量逆转录聚合酶链式反应法(Real time-RT PCR)测定7个蛋白在mRNA水平的表达情况。结果随着剂量的增加PHB1、β-Actin和STIP1在蛋白表达与mRNA水平均表现为上调的效应趋势,VDAC、HSP70、TTR和Vimentin在蛋白表达与mRNA水平均表现为下调的效应趋势;PHB1、β-actin、STIP1和TTR在Z310细胞中的表达效应趋势与体内动物模型脑脉络丛中锰毒性差异蛋白的变化趋势相符,而VDAC、HSP70和Vimentin在Z310细胞中的表达效应趋势则与之相反。结论氯化锰对PHB1、β-actin、STIP1和TTR的毒性效应在体内和体外是一致的,染锰后其蛋白表达和mRNA水平的变化趋势是可靠准确的。这为开展锰致脑脉络丛组织及其上皮细胞的毒性效应及其分子机制研究提供了有价值的线索。     

不同价态锰对小鼠体内脂质过氧化的影响

锰是动植物营养所必需 ,也是人体代谢过程中不可缺少的一种微量元素。实验证明 ,锰与机体的若干重要物质代谢有密切关系 ,适量的锰可增强蛋白质代谢 ,影响糖代谢中若干酶的作用。但是过量锰暴露可以导致锰毒性反应 ,且低价锰的毒性高于高价锰。有研究结果表明锰对神经系统和肝脏具有较大的毒性 ,可引起体内脂质过氧化的改变等[1 ,2 ] ,但不同价态的锰对机体的毒作用的研究报道甚少 ,本研究通过测定肝及脑组织中ＭＤＡ含量及全血ＳＯＤ活性等指标 ,初步探讨不同价态的锰对机体脂质过氧化和抗氧化系统的影响。1　材料与方法1 1　试剂　氯化锰 …     

锰致大鼠多巴胺能神经细胞DA分泌减少效应中PARK2基因的调控作用

目的研究锰对经RNA沉默PARK2基因后的多巴胺(DA)能神经元细胞功能的影响。方法用原代培养新生大鼠纹状体细胞,分3类处理组,即:单纯锰处理组、慢病毒对照组和慢病毒PARK2 SiRNA干扰处理组。各处理组均用不同浓度锰(0、300和500μmol/L)处理,分别用q PCR检测PARK2表达,Western blot检测Parkin,ELISA法检测细胞分泌的DA水平。结果在各处理组中:与0μmol/L相比较300和500μmol/L染锰组PARK2表达及Parkin蛋白、DA分泌含量均下降,差异有统计学意义(P0.05);单纯染锰处理组及慢病毒对照组与PARK2 SiRNA干扰处理组比较,相同染锰剂量的PARK2表达及Parkin蛋白、DA分泌含量均降低,差异有统计学意义(P0.05);单纯染锰处理组与慢病毒对照组比较,相同染锰剂量的PARK2表达及Parkin蛋白、DA分泌含量均无明显变化,差异无统计学意义(P0.05)。结论对大鼠多巴胺(DA)能神经元细胞进行PARK2RNA干扰后再染锰,可加重其DA分泌量的降低,锰暴露作用下DA能神经元的功能与PARK2的改变相关。     

新型汽油防爆剂MMT对人前列腺细胞系PC-3M的凋亡作用

2000年1月1日，我国颁布新的汽油标准，改用甲基环戊二烯羰基锰（MMT）替代四乙基铅作为新的汽油防爆添加剂，使人群，尤其是交通警察、炼油厂工人、加油站职工和繁华马路附近居民等通过大气接触MMT的机会大大增加。研究表明锰在肾脏和前列腺中蓄积量最高。因此对新型大气污染物MMT的前列腺毒性进行研究，阐明其作用机制十分必要。本实验利用人前列腺细胞系PC-3M研究MMT对PC-3M细胞的影响。     

外周血单个核细胞线粒体功能失调作为锰神经毒性早期效应标志的人群研究

目的探讨以外周血单个核细胞线粒体功能失调作为锰神经毒性早期效应标志的可能性。方法选取已脱离锰接触的锰中毒病人18名作为中毒脱离接触组,选取锰作业工人73名作为锰接触组,选取无职业性锰接触人群63名作为对照组,对锰作业现场进行劳动卫生学监测,对中毒脱离接触组、接触组及对照组人群进行一般健康状况及神经系统检查,并对接触组和对照组进行神经行为功能核心组合测试(NCBT),检测3组人群外周血单个核细胞线粒体功能(呼吸控制率、ATP生成、线粒体膜电位),并对接触组神经行为指标与线粒体功能失调进行相关性分析。结果锰作业现场中拌粉机旁及其二层投料口粉尘浓度严重超标,高达16.3和38.0 mg/m3,分别超标1.63和3.8倍(卫生标准为10 mg/m3,TJ36-79),其中MnO2浓度为0.84和1.51 mg/m3,超标4.2和7.6倍(卫生标准为0.2 mg/m3,TJ36-79);一般健康状况及神经检查发现,中毒脱离接触组和接触组均有头晕、头痛、记忆力减退、注意力分散等植物神经紊乱等症状,中毒脱离接触组中有震颤及共济运动失调等锥体外系损害体征,接触组未见锥体外系神经系统损害体征;接触组与对照组NCBT神经行为功能检测发现,接触组易出现疲倦感,简单反应时较对照组显著增加,数字跨度、视觉记忆和目标追踪试验与对照组比较,差异有统计学意义;接触组血单个核细胞线粒体功能指标RCR、ATP生成及线粒体膜电位较对照组均显著降低,差异均有统计学意义(P0.05),而中毒脱离接触组与对照组比较,差异无统计学意义(P0.05);相关分析表明,接触组简单反应时、数字跨度与线粒体功能指标改变具有相关性(P0.05或P0.01)。结论锰接触可导致外周血单个核细胞线粒体功能失调,对于锰接触者外周血单个核细胞线粒体功能失调可作为潜在的锰神经毒性早期效应生物标志。     

不同价态锰对小鼠骨髓细胞微核率影响的比较

锰是机体中的微量元素之一 ,若缺乏能影响机体的生长发育 ,但摄入过量的锰 ,也能对机体产生不良作用。近年来由子锰代替四乙基铅作为稳定剂加放汽油中 ,而造成环境中锰含量逐渐增高 ,对人体的影响引起关注、锰的生殖毒性、中枢神经系统毒性及对酶系统的影响[1] 逐渐被人们所重视[2 ] 。锰被吸入人体后 ,主要以二价锰及三价锰的形式[3～ 6] 贮存于体内 ,目前关于锰对骨髓微核率的影响研究不多 ,本实验观察了二价锰与三价锰对小鼠骨髓细胞微核率的影响 ,旨在为探索二价锰与三价锰的遗传毒性机制及其暴露人群敏感监测指标的筛选提供基础资料。1…     

PAS-Na对体外染锰大鼠丘脑星形胶质细胞氨基酸类神经递质的影响

目的探讨对氨基水杨酸钠(sodium para-aminosalicylate,PAS-Na)对染锰大鼠原代丘脑星形胶质细胞损伤、谷氨酸(glutamate,Glu)、谷氨酰胺(glutamine,Gln)、甘氨酸(glycine,Gly)、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量和谷氨酰胺酶(glutaminase,GS)活性的影响。方法大鼠丘脑原代星形胶质细胞随机分为阴性对照组、染锰组、PASNa对照组、低、中和高剂量PAS-Na干预组。阴性对照组、PAS-Na对照组给予普通培养液培养48 h;染锰组、L-、M-和H-PAS干预组暴露于500μmol/L Mn Cl2·4H2O培养液培养48 h;接着弃掉原培养液,PAS-Na对照组给予含450μmol/L PAS-Na的培养液培养24 h,L-、M-和H-PAS干预组分别给予含50、150和450μmol/L PAS-Na的培养液培养24 h,其余各组用普通培养液培养24 h。CCK8法测定细胞存活率,微板法测定乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)漏出率,髙效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)紫外检测法测定细胞Glu、Gln、Gly和GABA含量,酶联免疫法(euzymelinked immunosorbent assay,ELISA)测定GS活性。结果与阴性对照组比较,染锰组星形胶质细胞存活率降低,LDH漏出率增加,差异有统计学意义(P0.05)。与染锰组比较,各剂量PAS-Na干预组星形胶质细胞存活率均明显升高,LDH漏出率降低,差异有统计学意义(P0.05)。与阴性对照组比较,染锰组星形胶质细胞内和细胞外液Glu、Gly含量增高,细胞内Gln、GABA含量、GS活性下降和细胞外液Gln含量降低(P0.05)。与染锰组比较,M-PAS干预组细胞内Gly降低、H-PAS干预组细胞内Glu、Gly含量降低,M-PAS干预组细胞内GABA、H-PAS干预组细胞内Gln、GABA含量增高(P0.05)。L-、M-和H-PAS干预组细胞外液Glu含量均比染锰组低,Gln含量比染锰组高,差异有统计学意义(P0.05)。结论在本实验室条件下,体外染锰使大鼠丘脑原代星形胶质细胞受损,引起细胞内外氨基酸类神经递质含量异常改变及GS活性降低。PAS-Na干预对锰诱导的丘脑星形胶质细胞毒性以及氨基酸类神经递质代谢改变具有一定的干预作用。     

不同价态锰对大鼠心肌线粒体酶活力的影响

随着锰在工农业、交通以及医药上的广泛应用，人群与锰的职业性与非职业性接触也越来越多，其与健康的关系日趋受到重视。流行病学资料表明地区高锰与冠心病死亡率之间成明显的正相关，触锰作业者猝死的死亡率也明显增高。已有研究表明高锰可使心功能降低和心肌损伤，但锰的心脏毒作用机制还未明了，而且目前对锰毒性的研究多集中于二价锰，而在职业性接触中，三价锰亦是主要成分，因此本研究拟通过测定不同价态锰对大鼠线粒体酶活力的影响，深入探讨锰对心脏的毒作用机制及不同价态锰对心脏的毒性作用强度的异同。     

MnCl_2对体外培养大鼠Leydig细胞P450scc的影响

目的探讨锰对体外培养大鼠Leydig细胞P450scc的影响。方法建立体外培养大鼠Leydig细胞的原代培养方法,染锰(0、10、30和100μmol/L)24 h后,原子吸收光谱法检测细胞内外锰的含量,ELISA方法检测细胞培养上清液中睾酮及细胞内外P450scc的含量,并运用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)的方法检测Leydig细胞P450sccmRNA的表达水平。结果与对照组相比,在设计剂量范围内,随着染锰剂量加大,细胞培养上清液中睾酮及细胞内Mn的含量逐渐增加,30和100μmol/L时,有统计学意义(P0.05)。细胞内外P450scc含量不断增加,30和100μmol/L时,细胞内该酶的增加有统计学意义(P0.05);10、30和100μmol/L时,细胞外该酶的增加有统计学意义,P0.05。P450scc mRNA的表达水平升高,100μmol/L时,有统计学意义,P0.05。结论在该试验条件下,MnCl2可上调P450scc基因的表达,增加细胞内P450scc含量,促进体外培养Leydig细胞合成睾酮。     

锰对大鼠生精细胞凋亡与增殖的影响

目的研究氯化锰(MnCl2.4H2O)对大鼠生精细胞凋亡与增殖的影响。方法健康雄性SD大鼠24只随机分为3组,每组8只。染锰组分别腹腔注射15和30 mg/kg MnCl2.4H2O,对照组腹腔注射等容生理盐水,1次/d,每周5 d,共4周,停药2周后处死大鼠取材。透射电子显微镜观察凋亡细胞形态;原位末端脱氧核苷酸转移酶标记(terminaldeoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)技术检测生精细胞凋亡;免疫组化S-P法检测生精细胞增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)表达。结果(1)电子显微镜下各组大鼠均可见生精细胞凋亡表现。(2)15和30 mg/kg染锰组大鼠睾丸生精细胞凋亡指数(apoptosis index,AI)分别为(1.05±0.19)%和(1.80±0.21)%,均明显高于对照组(0.48±0.01)%(P<0.01),且AI随染锰剂量的增加而升高(P<0.01)。(3)生精细胞增殖指数(proliferating index,PI)在15和30 mg/kg染锰组分别为(22.68±2.62)%和(14.25±2.33)%,均明显低于对照组(33.25±3.59)%(P<0.01),且PI随染锰剂量的增加而显著降低(P<0.01)。(4)AI与PI呈显著负相关(r=-0.88,P<0.01)。结论锰可使大鼠生精细胞凋亡增加及PCNA表达减弱。     

内质网应激及其介导的凋亡在锰致神经毒性中的作用

目的探讨内质网应激(ERS)及其介导的细胞凋亡在锰引起的神经毒性中的作用。方法以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞为细胞模型,通过MTT比色法检测MnCl2对细胞存活的影响,流式细胞技术(FCM)检测MnCl2对细胞凋亡的影响,Western blot检测MnCl2作用后,细胞ERS分子伴侣BiP、Sigma-1受体(Sig-1R)、CHOP及凋亡相关蛋白Caspase-4表达的变化。结果 MnCl2可呈时间、剂量依赖性地降低细胞存活率,并诱导SH-SY5Y细胞凋亡;MnCl2上调ERS分子伴侣Bip、Sig-1R、CHOP及Caspase-4的表达。结论 MnCl2可诱导SH-SY5Y细胞发生ERS,早期的ERS对细胞具有保护性效应,持续的ERS通过上调CHOP和Cappase 12的表达介导细胞凋亡,这可能是锰神经毒性机制之一。     

棘托竹荪锰过氧化酶酶学特性及其分布特征研究

以愈创木酚为底物,采用分光光度法,对棘托竹荪锰过氧化物酶酶学特性及不同生长期不同组织中锰过氧化物酶的分布进行研究。结果表明:棘托竹荪锰过氧化酶最适反应pH为4.5,最适反应温度为50℃;棘托竹荪菌盖中锰过氧化物酶含量最高,菌托中最低;棘托竹荪菌盖锰过氧化物酶提取液的最适pH为6.0。     

氯化锰亚急性染毒对大鼠血脑脊液屏障功能及神经行为的影响

目的在前期构建锰中毒动物模型并证实锰损害血脑脊液屏障和多巴胺神经元的研究基础上,本研究进一步评价亚急性染锰后大鼠锰内暴露情况及锰对大鼠血脑脊液屏障功能和神经行为的影响。方法 50只SD大鼠,雌雄各半,随机分为对照组(生理盐水)与染毒组[氯化锰,MnCl_2,6 mg (Mn)/kg·bw,1次/d],腹腔注射染毒30 d。染毒期间每周记录大鼠体重和平衡木评分,末次染毒后立即进行Y迷宫和新物体识别实验,24 h后采集血清和脑脊液、分离黑质和纹状体。应用生化分析仪和ELISA法分别测定血清、脑脊液中的白蛋白含量,电感耦合等离子体质谱仪测定血清、脑脊液以及黑质与纹状体中的金属离子含量。结果大鼠经腹腔注射6 mg (Mn)/kg·bw 30 d后,血清和脑脊液的锰内暴露量为3.1～4.2(μg/L),比对照组高310%～740%。黑质、纹状体中锰的含量比对照组升高400%～640%,无明显性别差异。染锰大鼠血清中铜离子升高,雄性染锰大鼠纹状体铁离子升高,雌性纹状体锌、铜、镁和钙离子升高(P0.05)。染锰组大鼠脑脊液中白蛋白指数升高,提示锰对血脑脊液屏障功能有不良影响。染锰组大鼠平衡木行走评分降低,Y迷宫中认知安全臂的错误数增加(P0.05),但新物体学习记忆探索次数无明显变化(P0.05)。雌性染锰大鼠Y迷宫主动回避次数降低(P0.05)。结论本研究对大鼠进行6 mg(Mn)/kg·bw的亚急性腹腔注射染毒,发现大鼠血清、脑脊液中锰增高,血脑脊液屏障功能受损,黑质和纹状体锰蓄积,大鼠出现神经行为改变。     

MnCl2引起SH-SY5Y细胞内质网应激及Sigma-1受体的保护作用

目的探讨内质网应激(ERS)及其介导的细胞凋亡在锰引起的神经毒性中的作用,进一步探讨Sigma-1R在锰致神经系统损害中的作用。方法以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞为细胞模型,通过MTT比色法检测0.5、1、2、4、8和24 h处MnCl2对细胞存活的影响,流式细胞技术(FCM)检测上述时间段MnCl2对细胞凋亡的影响,Western blot检测MnCl2作用上述时间后,细胞ERS分子伴侣GRP78、Sigma-1受体(Sigma-1R)、CHOP及凋亡相关蛋白Caspase-4表达的变化,Sigma-1R拮抗剂BD1047抑制其活性4和24 h后,检测细胞凋亡的情况。结果 MnCl2可呈时间、剂量依赖性地降低细胞存活率,并诱导SH-SY5Y细胞凋亡;MnCl2上调ERS分子伴侣GRP78、Sigma-1R、CHOP及Caspase-4的表达;加入拮抗剂BD1047后,在4和24 h细胞存活率明显下降。结论 MnCl2可诱导SH-SY5Y细胞发生ERS,ERS通过上调Sigma-1R的表达,增加细胞的存活率,这可能是预防锰神经毒性的机制之一。     

帕金森氏症与锰中毒有关

美国宾夕法尼亚大学细胞与发育生物学助理教授奥龙·基特勒博士领导的研究小组找到了两种帕金森氏症基因（a——突触核蛋白与PARK9）之间的遗传相互作用,并确定PARK9蛋白可保护细胞免于锰中毒。     

锰对大鼠脂质过氧化及抗氧化能力影响的研究

锰对大鼠脂质过氧化及抗氧化能力影响的研究王薛君崔金山马明月李宏革张玉敏我们观察了染锰大鼠血清中丙二醛（ＭＤＡ）含量，抗氧化酶类（ＳＯＤ、ＧＳＨ－Ｐｘ、ＣＡＴ）活力、血清及甲状腺组织中硫基含量，为进一步探讨锰中毒机理，揭示锰对机体脂质过氧化及抗氧化能力...     

微量元素锰与医学相关性的国内研究

锰是地壳中仅次于铁的一种丰富的金属元素，分布于地壳的各种环境中。锰又是生物体所需的微量元素，在生物的发育过程中不可缺少。人体总含锰量为0．2mol，分布于全身，脑内含量最高，骨骼、肝、肾和胰腺中含量高于骨骼肌和其他组织，细胞内的锰比较集中分布在线粒体内。随着近年来对锰研究的不断深入，其重要的生理和生化作用得到了临床重视。     

锰神经毒性机制研究进展

过量锰暴露可能会损害中枢神经系统,产生不可逆转的神经毒性,导致严重的神经退行性疾病.锰的神经毒性机制可能与转运稳态失调、氧化应激与线粒体损伤、自噬、蛋白质折叠错误、细胞凋亡、神经炎症有关,其中蛋白质错误折叠、线粒体损伤和神经炎症等又称锰神经毒性的3种主要损伤机制.本文对上述研究进展予以综述,以期为锰中毒防治提供科学依据...