镉致鸡脾脏淋巴细胞凋亡机理的研究

摘要

镉是环境中广泛存在的有毒金属污染物,随着其污染的逐渐加重,已经影响到环境生态系统,特别对野生禽类的影响越来越重.国外的一些学者对野生的禽类如海鸥、野鸭、企鹅、麻雀等进行了研究,主要集中于镉在这些鸟类体内的蓄积情况和镉对肝、肾等器官的损伤,而关于免疫毒理的研究较少.该课题以体外培养的鸡脾脏淋巴细胞为试验对象,在培养液中加入终浓度为10μmol/LCdCl<,2>进行染镉处理.通过对鸡脾脏淋巴细胞活性、细胞凋亡、抗氧化功能、DNA损伤及细胞内bcl-2、p53mRNA表达水平的检测,进而探讨镉致鸡脾脏淋巴细胞凋亡的机制.研究结果表明:1.应用台盼蓝排斥实验和MTT比色法首次测定了镉对鸡脾脏淋巴细胞的半数抑制浓度(IC<,50>),即:24h IC<,50>为17.09±0.63μmol/L,48h IC<,50>为13.03±0.62μmol/L,72h IC<,50>为10.15±0.36μmol/L,表明禽类免疫细胞对镉高度敏感,并且随着时间的延长,敏感性升高.2.应用流式细胞术与AO/EB双荧光染色法分别检测了镉致鸡脾脏淋巴细胞凋亡情况,从生化改变和形态学角度均证实镉能够引发鸡脾脏淋巴细胞凋亡,表明镉能够通过诱导禽类免疫细胞凋亡发挥免疫毒性作用.3.通过对鸡脾脏淋巴细胞内NO、MDA含量及NOS、SOD与GSH-Px活性的检测,证实镉能够引发鸡脾脏淋巴细胞内氧化胁迫,导致细胞发生凋亡,进而发挥其对禽类免疫细胞的毒性作用.4.首次应用碱性SCGE、DNA片段化定量分析及DNA Ladder分析等方法检测了镉对鸡脾脏淋巴细胞DNA的损伤效应,结果表明镉能够引发淋巴细胞DNA损伤,并呈现时间效应,此结果揭示镉对细胞DNA的损伤效应是镉免疫毒性的重要机制之一,同时也是引发细胞凋亡的重要因素.5.成功的摸索了检测鸡脾脏淋巴细胞内bcl-2、p53mRNA表达水平的半定量RT-PCR的条件,并首次应用此法检测了镉对细胞内bcl-2、p53mRNA表达水平的影响,揭示了镉能够干扰禽类免疫细胞内bcl-2、p53mRNA表达,进而诱导细胞凋亡.该试验从细胞毒性、细胞凋亡、氧化损伤、DNA损伤及癌基因表达等角度入手,在分子水平上阐明了镉对禽类免疫毒性机制,为保护野生动物资源,维护生态平衡,防治家禽镉中毒和促进畜牧业生产提供了理论依据.