苯并[a]芘对脑内多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响及其机制

目的 分析苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]暴露对帕金森病病理特征多巴胺能神经元和α-突触核蛋白表达的影响,并探讨可能的机制。方法 8月龄人源SNCA转基因小鼠随机分为BaP染毒组和对照组,分别腹腔注射1.0 mg/kg体质量的BaP和玉米油溶剂,连续注射60 d。通过转轮实验观察小鼠运动功能障碍状况,通过免疫组织化学与免疫蛋白印迹实验观察BaP对多巴胺能神经元和α-突触核蛋白的影响,采用实时荧光定量PCR法检测相关mRNA的表达。研究中涉及的基因主要与神经递质转运蛋白、神经递质受体、细胞自噬和α-突触核蛋白聚集与降解相关。结果 BaP染毒后,转轮实验中小鼠运动时间显著降低(P<0.05),小鼠黑质多巴胺能神经元明显减少,为对照组的62%(P<0.05),中脑α-突触核蛋白表达增多,为对照组的1.36倍(P<0.05)。BaP染毒后,小鼠中脑14种mRNA表达显著下调(P均<0.05),主要涉及α-突触核蛋白降解与细胞自噬、神经元转运体、神经递质受体等功能;而Synphilin-1表达显著上调(P<0.01),与α-突触核蛋白合成有关。结论 BaP暴露抑制神经递质受体、多巴胺转运体蛋白功能和细胞自噬作用,阻碍α-突触核蛋白降解,从而诱导黑质多巴胺能神经元变性死亡和α-syn聚集体形成,增加帕金森病发病风险。     

α-突触核蛋白功能片段向多巴胺能神经细胞内的转运及其对细胞增殖的影响

目的研究α-突触核蛋白(α-Syn)3个功能片段的促多巴胺能神经细胞增殖作用并且观察其亚细胞分布。方法原核表达重组人野生型α-Syn及其3个功能片段:N-末端、NAC片段和C-末端。向MES 23.5多巴胺能神经细胞的培养基中添加α-Syn及其3个功能片段,观察α-Syn全长及其3个功能片段对细胞的增殖的影响的生长曲线,用细胞免疫荧光检测α-Syn及其功能片段向细胞内的进入和分布。结果α-Syn全长及其NAC片段和C-末端均可促进细胞的增殖,但其N-末端片段对细胞增殖无影响。α-Syn及其3个功能片段均可以进入MES23.5多巴胺能神经细胞,3个功能片段在细胞内的亚细胞分布不同:α-Syn全长分子分布于胞质和胞核,但胞核中的含量多于胞质;N-末端片段主要分布于胞质和突起;NAC片段分布于胞质;C-末端片段主要分布于细胞核中。结论α-Syn对细胞增殖的促进作用与其NAC片段以及C-末端片段的氨基酸排列顺序有关。α-Syn及其功能片段均可进入多巴胺能神经细胞内,但其亚细胞分布不同。     

多巴胺对鱼藤酮诱导α-突触核蛋白聚集的促进作用

目的:探讨多巴胺能细胞内多巴胺在鱼藤酮诱导α-突触核蛋白聚集过程中的作用。方法:采用鱼藤酮(1μmol/L)处理PC12细胞,流式细胞术检测双氢罗丹明123荧光强度;Western印迹法检测胞质内α-突触核蛋白表达;免疫荧光法观察α-突触核蛋白聚集体。并采用多巴胺耗竭剂——利血平预处理3h,观察上述指标。结果:鱼藤酮处理24h后,PC12细胞内过氧化物水平显著升高,而利血平(1μmol/L和5μmol/L)预处理后,细胞内过氧化物水平较鱼藤酮组显著下降(P<0.05)。鱼藤酮处理后,α-突触核蛋白表达水平显著升高,胞质内可见α-突触核蛋白免疫阳性的聚集体形成;采用利血平预处理后,α-突触核蛋白表达水平较鱼藤酮组显著下降(P<0.05),α-突触核蛋白聚集体面积减小。结论:在鱼藤酮作用过程中,多巴胺可促进α-突触核蛋白表达上调及其聚集体的形成。     

邻苯二甲酸二丁酯和苯并[a]芘联合染毒对大鼠睾丸支持细胞的影响

目的 探讨邻苯二甲酸二丁酯和苯并[a]芘单独或联合染毒对大鼠睾丸支持细胞增殖及乳酸分泌的影响.方法 分离纯化大鼠睾丸支持细胞,油红O染色鉴定纯度大于90%后,以0.1、1、10、100、500 μg/ml 邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)和0.01、0.1、1、10、100 μg/ml 苯并[a]芘[benzo(a)pyrene,BaP]单独或依次联合染毒,用MTT法检测对支持细胞增殖的影响,并测定培养液中的乳酸含量.结果 DBP染毒后100 μg/ml 吸光度值[D(490)]显著高于对照组(P＜0.01).BaP染毒各组的D(490)值与对照组比较,无统计学差异.DBP 100 μg/ml BaP 10 μg/ml联合染毒组D(490)值显著上升(P＜0.01),而在500 μg/ml DBP 50 μg/ml BaP联合染毒组D(490)值下降(P＜0.05).DBP 100 μg/ml组、 100 μg/ml DBP 10 μg/ml BaP组和500 μg/ml DBP 50 μg/ml DBP组培养液中的乳酸显著增加(P＜0.01),DBP 500 μg/ml组和BaP 50 μg/ml组培养液中的乳酸含量也增高(P＜0.05).结论 一定剂量DBP可刺激支持细胞增殖并增加乳酸分泌,BaP虽不抑制支持细胞的增殖,但可使乳酸分泌增加.二者联合作用,在一定剂量下以DBP的效应为主,但在高剂量可抑制细胞增殖,呈现一定的协同作用.     

苯并[a]芘对小鼠肝脏和肾脏中丙二醛和过氧化氢酶的影响

目的探讨苯并[a]芘(B(a)P)对小鼠肝脏和肾脏脂质过氧化及抗氧化能力的影响。方法采用B(a)P口腔灌胃连续染毒3 d后,取肝、肾组织作匀浆,采用TBA比色法测定鼠肝脏和肾脏内的丙二醛(MDA)的含量,钼酸铵比色法测定鼠肝脏和肾脏内的过氧化氢酶(CAT)的含量。结果肝中各剂量染毒组的MDA含量增加,其中5 mg/kg、10 mg/kg剂量组与油剂对照组比较差异有显著性(P0.05)。肾脏中各剂量染毒组的MDA含量均有所增加,其中10 mg/kg剂量组与对照组比较差异有显著性(P0.05)。肝脏中各剂量染毒组的CAT的含量低剂量增加高剂量减少,肾脏中各剂量染毒组的CAT的含量增加。结论B(a)P可引起MDA含量增加诱导小鼠肝肾的脂质过氧化损伤。     

苯并[a]芘对内皮细胞Jun N端激酶活化的影响

目的探讨苯并[a]芘(BaP)对猪主动脉内皮细胞JunN端激酶(JNK)磷酸化的影响。方法培养猪主动脉血管内皮细胞,分别以不同浓度的BaP染毒(0、0.1、0.5、1、5、10μmol/L)24h,用Western-blot法检测JNK磷酸化的改变。结果无BaP作用时,磷酸化JNK1/2基本不表达;随BaP浓度的升高,JNK1/2被激活的程度升高,其中磷酸化JNK1水平升高比较明显,升高峰值为BaP浓度1μM左右,随之逐渐降低;而JNK2被激活的程度稍小,表达比较平稳。结论不同浓度的BaP作用下,内皮细胞JNK1/2分别不同程度地被激活,可能是导致HSP70基因表达改变和细胞损伤机制之一。     

茶多酚及其提取物EGCG抑制MPTP致α-突触核蛋白聚集

目的 研究茶多酚及其提取物表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)对帕金森病神经毒素1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)引起的α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)聚集的影响。方法 健康雌性食蟹猴(10~12岁),采用数字表法随机分为正常对照组、茶多酚对照组(TP组)、帕金森病模型组(MPTP组)和茶多酚治疗组(MPTP + TP组),每组4只。正常对照组不进行任何处理;茶多酚对照组灌胃给予茶多酚80 d;帕金森病(Parkinson's disease, PD)模型组静脉给予MPTP诱导PD模型;茶多酚治疗组在PD模型建立后给予茶多酚治疗80 d。实验动物经安乐死后,分离脑组织,ELISA法检测不同脑区寡聚化α-syn含量。体外培养MES23.5多巴胺能神经细胞,细胞外添加α-syn单体或寡聚体后,再经MPP⁺和/或EGCG处理,ELISA法检测细胞内α-syn寡聚体的量,MTT法检测各组多巴胺能神经细胞损伤情况。结果 MPTP增加猴脑组织寡聚化α-syn含量,治疗性给予茶多酚减少MPTP引起的α-syn聚集。体外研究表明,MPP⁺可明显增加对照组、α-syn单体和寡聚体处理组细胞的细胞内α-syn寡聚体的量,而茶多酚提取物EGCG可以抑制MPP⁺引起的细胞内α-syn聚集,并缓解MPP⁺所致细胞损伤。结果 茶多酚及其提取物EGCG可以抑制PD神经毒素MPTP引起α-syn聚集和多巴胺能神经元损伤。     

空气苯并[a]芘暴露对3~5岁学龄前儿童尿液神经递质含量的影响

目的 调查不同区域空气中苯并[a]芘(B[a]P)暴露情况,探讨接触B[a]P对3～5岁学龄前儿童尿液神经递质含量的影响.方法 利用高效液相色谱法测定重庆市主城区某焦化厂附近不同区域(分别距焦化厂1 000、2 000、3 000、4 000 m)、不同季度空气中B[a]P暴露浓度;收集出生于该地区且出生以来居住地固定的3～5岁学龄前儿童尿液样本,用ELISA方法测定儿童尿液中谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)、多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT)的含量,分析B[a]P暴露变化与儿童尿液神经递质含量改变的关系.结果 空气B[a]P浓度随着与污染源距离变大而降低,同一季度4个不同区域整体比较差异有统计学意义(P＜0.05),同一区域不同季度整体比较差异也有统计学意义(P＜0.05).儿童尿液神经递质(Glu、GABA、DA、5 HT)在同一暴露范围内随着年龄的增大而含量升高,在同一年龄段4种神经递质的含量随着B[a]P暴露浓度的升高而降低.结论 B[a]P暴露可降低3～5岁儿童尿液神经递质Glu、GABA、DA、5 HT含量,其因果关联还需要进一步调查研究.     

烧烤肉类食品中苯并[a]芘的HPLC测定

目的了解烧烤肉类食品中苯并[a]芘残留的含量水平,为食品卫生学研究和保护食用者安全提供实验数据。方法采用紫外可见吸收光谱确定检测波长,高效液相色谱检测,结合水浴回流、皂化去脂、有机溶剂萃取、低温浓缩等前处理方法。结果炭火烧烤的羊肉串样品中苯并[a]芘的含量均高于国家允许标准约一倍,大部分烧烤鸡肉的残留亦超过规定。结论烧烤肉类食品中苯并[a]芘残留量大部分超标,建议市民尤其是青少年不吃或少吃此类食品并加强对烧烤摊贩的监督管理。     

维生素E拮抗苯并[a]芘对雄性大鼠的肝脏毒性

目的 探讨维生素E(VE)对苯并[a]芘(B[a]P)诱导的雄性SD大鼠肝损害的作用及其机制.方法 60只4周龄的雄性SD大鼠随机分为空白对照组(未处理)、溶剂对照组(植物油)、单独染B[a]P组(5mg/kg)、VE低剂量组(10 mg/kg VE+5 mg/kg B[a]P)、VE中剂量组(50 mg/kg VE+5 mg/kg B[a]P)、VE高剂量组(100 mg/kg VE+5 mg/kg B[a]P)6组,每组大鼠10只.连续灌胃30 d后,测定大鼠血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)的活性;测定肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性和8-羟脱氧鸟苷(8-OHdG)、丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量;H-E染色观察大鼠肝脏组织形态结构.结果 与对照组相比,单独染B[a]P组大鼠肝脏组织结构破坏,血清ALT和AST活性增加(P＜0.05),8-OHdG、MDA和TNF-α含量升高,SOD、GSH-Px活性下降(P＜0.05).与单独染B[a]P组相比,VE各剂量组大鼠的肝脏组织损伤呈现不同程度的减轻,AST、ALT活性下降,8-OHdG、MDA、TNF-α含量降低,SOD、GSH-Px活性明显改善,差异均具有统计学意义(P＜0.05);该效应具有剂量依赖性.结论 VE能拮抗B[a]P对雄性SD大鼠的肝脏毒性,起到肝脏保护作用.     

细胞外α-突触核蛋白对MES23.5多巴胺能神经细胞的促增殖作用

目的研究细胞外α-突触核蛋白(-αsynuclein,-αSyn)对MES23.5多巴胺能神经细胞增殖的影响。方法细胞外施加重组人-αsyn,Western blot分析和免疫细胞化学染色观察-αSyn向细胞内的进入和分布,MTT测试神经细胞的增殖。结果Western blot和免疫细胞化学染色结果均显示,细胞外-αSyn可以进入MES23.5多巴胺神经细胞并促进其增殖,这种促进作用随剂量增加而增强。-αSyn单抗明显抑制-αSyn向细胞内转移,并阻断-αSyn促细胞增殖作用。结论细胞外-αSyn对多巴胺能神经细胞的增殖具有促进作用。     

维生素E对苯并[a]芘诱导大鼠神经毒性的拮抗作用

【】目的：探讨维生素E(Vitamin E,VE)对苯并[a]芘(benzo(a)pryene,B[a]P)所致雄性SD大鼠神经毒性的保护作用。方法：将60只SD雄性大鼠随机分为空白、溶剂对照组、B[a]P组及VE低、中、高联合B[a]P处理组。连续灌胃30天,通过Morris水迷宫(Morris Water Maze, MWM)测试大鼠学习记忆能力;观察海马形态学改变以及海马体组织中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)、谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase,γ-GCS)活性、谷胱甘肽(Glutathione, GSH)、氧化型谷胱甘肽(Oxidized glutathione, GSSG)及丙二醛(Malonaldehyde, MDA)含量变化。结果：行为学结果显示B[a]P组较对照组平均逃避潜伏期明显升高,跨台次数和在原平台象限停留时间明显降低,差异有统计学意义(P=0.000);而VE可明显改善各指标变化。此外,海马神经形态学变化提示VE可拮抗B[a]P的损害作用;较之对照组,B[a]P组大鼠海马体组织SOD、GSH-Px、γ-GCS活性以及GSH、GSSG含量下降、MDA含量上升,差异均有统计学意义(P=0.000),且随着VE剂量增加,各指标均有明显改善。结论：VE可对B[a]P导致的神经毒性起到保护作用。     

α-synuclein对多巴胺能神经元凋亡和氧化损伤影响

目的 探讨α-共核蛋白(α-synuclein)对多巴胺能神经元凋亡、氧化损伤和炎症的调节作用.方法用H2 O2诱导MES23.5细胞的氧化损伤,并在MES23.5细胞中过表达α-synuclein.用谷胱甘肽(GSH)来抵抗MES23.5细胞氧化损伤.采用流式细胞术检测细胞凋亡,分别采用相关试剂盒检测活性氧(ROS)...     

苯并[a]芘对神经胶质细胞中胰岛素降解酶与脑啡肽酶表达的影响

目的：探讨苯并［a］芘［benzo(a)pyrene,BaP］对神经胶质细胞中具有β-淀粉体（β-amyloid,Aβ）清除作用的胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme,IDE）及脑啡肽酶（neprilysin,NEP）表达的影响。方法：制备新生SD大鼠原代神经胶质细胞混合培养体系,接受不同浓度的BaP、Aβ1-42寡聚体、Aβ1-42纤维体单独或联合处理24 h后,采用细胞增殖 毒性检测试剂盒测定细胞存活率。随机分为对照组、BaP（2.00 μmol/L）组、Aβ1-42（20.00 mg/L）寡聚体组、BaP+Aβ1-42寡聚体组、Aβ1-42（20.00 mg/L）纤维体组、BaP+Aβ1-42纤维体组,其中BaP均为预处理12 h后再与不同聚集状态的Aβ1-42共同作用。进一步采用实时荧光定量PCR及蛋白质免疫印迹技术检测体系中IDE、NEP的mRNA和蛋白表达水平。结果：20.00 μmol/L及以下浓度的BaP处理,20.00、40.00 mg/L的Aβ1-42寡聚体或Aβ1-42纤维体单独处理,BaP与Aβ1-42寡聚体或BaP与Aβ1-42纤维体联合处理对神经胶质细胞的存活率均无明显影响。与对照组相比,BaP单独处理组中IDE、NEP的mRNA和蛋白水平均未明显改变;而Aβ1-42寡聚体单独作用可明显上调IDE的mRNA及蛋白水平（P<0.05）,同时BaP预处理可显著抑制Aβ1-42寡聚体作用引起的IDE表达水平上调（P<0.05）;另一方面,Aβ1-42纤维体在单独处理或有BaP预处理情况下,IDE、NEP的mRNA和蛋白水平均未发生明显改变。结论：在对细胞存活率无明显影响的前提下,BaP预处理显著抑制了Aβ寡聚体作用后的IDE表达水平上调,提示苯并［a］芘可能干扰Aβ寡聚体降解途径导致Aβ增多聚集,进而可能促进认知功能降低及阿尔兹海默病的形成。     

[^14c]苯并[a]芘在SD大鼠纹状体的动态分布研究

目的:用r测量方法和光镜放射自显影研究[14C]苯并[a]芘([14C]Benzo(a)pyrene,[14C]BaP)在大鼠纹状体的动态分布,探讨BaP的神经毒性及其作用机制.方法:100只SD大鼠随机分为对照组和实验组,实验组尾静脉注射[14C]BaP 3.7 × 105 Bq/kg,对照组注射相同剂量的生理盐水.每组按照染毒后处死时问的不同,又分为1 h、1 d、2 d、3 d、7 d共5个时间点,观察大鼠一般情况以及测定脏器系数,采用r测最方法和光镜放射自显影法观察[14C]BaP在纹状体的分布及其银粒密度.结果:BaP急性染毒后大鼠出现了一般情况的改变和脏器系数下降.r测量结果:纹状体每克脑组织含放射性占注射剂量的百分比(%ID/g)在第1 d和第2 d明显高于海马、大脑皮层(P<0.05);放射自显影结果:纹状体银粒在第1 d达高峰,第2 d显著减少,染毒后第7 d仍可检测到银粒.结论:BaP能透过血脑屏障到达脑组织,主要分布和贮存于纹状体,具有一定的中枢神经毒性.     

帕金森病患者血浆增强α-突触核蛋白细胞毒性及其机制研究

目的 研究帕金森病（Parkinson's disease,PD）患者血浆对α-突触核蛋白（α-synuclein,α-Syn）细胞毒性的影响及其机制。方法 将重组人α-Syn加入PD和对照血浆中,采用免疫印迹法及酶联免疫吸附（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）法鉴定α-Syn寡聚体和磷酸化形成情况。在原代神经培养基中加入终浓度为5 μmol/L的α-Syn单体及寡聚体,同时添加30%（体积分数）PD血浆、正常人血浆和胎牛血浆,孵育14 d后,MTT及流式细胞技术观察细胞死亡情况。酶活力试剂盒检测各组原代神经元中蛋白磷酸酶2A（protein phosphatase 2A,PP2A）酶活力。结果 PD患者血浆较正常受试者（normal subject,NS）血浆可促使更多的α-Syn磷酸化和寡聚化。与NS血浆相比,添加到原代神经元培养物中的PD血浆导致更多细胞在细胞外α-Syn存在下死亡,同时伴有PP2A活力降低。结论 PD患者血浆中可能通过降低PP2A酶活力使α-Syn发生磷酸化,导致其聚集并进一步使得原代培养神经元死亡。     

维生素E对苯并[a]芘诱导雄性大鼠的生殖毒性的保护作用

目的：探讨维生素E(vitamin E,VE)对苯并[a]芘(Benzo(a)pryene,B[a]P)诱导的雄性大鼠的生殖毒性的保护作用及其机制。方法：将60只28 d龄70~90 g Sprague Dawley (SD)大鼠随机分为空白、溶剂对照组、B[a]P组(5 mg/kg)及低(10 mg/kg)、中(50 mg/kg)、高(100 mg/kg)剂量VE联合B[a]P处理组共6组,每组各10只;连续灌胃30 d并检测各组精子质量、睾丸组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性、8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2-deoxyguanosine,8-OHdG)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量;HE染色观察睾丸形态,采用彗星实验测定细胞DNA损伤程度。结果：与对照组相比,B[a]P组精子计数明显降低、精子畸形率、8-OHdG及MDA含量明显升高,SOD和GSH-Px活性显著下降(P<0.05);VE联合组SD大鼠的睾丸组织损伤程度明显减轻;上述各项氧化应激和DNA损伤指标也均明显改善;且随着VE剂量的增加,保护效应呈现明显的剂量-反应关系,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论：VE对B[a]P诱导的SD雄性大鼠生殖损害具有保护作用。     

苯并[a]芘诱导的FL细胞锌指蛋白等表达的改变

目的：观察苯并[a]芘诱发的细胞应答反应，探讨苯并[a]芘引发的基因突变和致癌机制。方法：应用双向凝胶电泳与相应软件分析苯并[a]芘处理后细胞内蛋白质的表达谱，MALDI-TOF(matrix assisted laser desorp-tion／ionization-time of flight)质谱结合数据库检索鉴定差异表达的蛋白斑点。结果：细胞经苯并[a]芘处理后，可引起广泛的蛋白质表达的改变，其中以锌指蛋白和一些参与转录调控的蛋白多见。结论：这些表达改变的锌指蛋白和转录调控因子参与了苯并[a]芘诱发细胞的应答反应，提示可能参与苯并[a]芘引发的基因突变和肿瘤形成。     

α-突触核蛋白促进大鼠原代培养神经元突起生长

目的研究人α-突触核蛋白(α-Synuclein,α-Syn)对神经元突起生长的作用。方法原代培养新生大鼠大脑皮质神经元,细胞外添加α-Syn蛋白,测定不同时间神经元突起的长度;观察添加不同浓度的α-Syn蛋白后神经元突起的生长情况。结果α-Syn处理组神经元突起的平均长度在培养1h、2h和4h时均明显大于对照组,α-Syn的这一作用可被其特异性单克隆抗体阻断;向培养基中添加不同浓度的α-Syn后,神经元突起的长度随α-Syn浓度的增加而增加。结论α-Syn具有促进神经元突起生长的作用,并且呈明显的量-效关系。