邻苯二甲酸二乙基己酯对小鼠遗传毒性和免疫毒性的研究

摘要

邻苯二甲酸二乙基己酯[Di(2 ethylhexyl)phthalate，DEHP]，又名邻苯二甲酸二异辛酯，属于邻苯二甲酸酯类化合物(PAE)中重要的一员，是塑料工业最主要的增塑剂品种，广泛用于各种塑料产品如纤维素树脂、聚乙烯和聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、食品包装材料、医用材料的生产加工，同时它也是其他化学工业产品如胶粘剂、气雾剂、消泡剂、涂料、印刷油墨以及美容化妆品如指甲油、发胶、香水和润肤品等中的重要成分，由于DEHP与塑料成分之间不是以共价化学键结合，因此易于从塑料中转移至外环境，从而造成对空气，水和土壤的污染。已有的研究表明，DEHP可通过多种途径进入生物体内，对许多器官和组织包括肝脏、肾脏、肺组织、心脏以及生殖器官造成损伤，并引发多种疾病。DEHP在动物与人体内的代谢复杂，生物毒性不易监测，并具有多样性的特点，因此，DEHP的毒性及分子、机制目前还不清楚。本研究以小鼠为研究对象，通过单细胞凝胶电泳实验，SDS-KCI 实验和RT-PCR等实验，研究了DEHP的遗传毒性和免疫毒性作用，并对其可能的分子机制进行了讨论。研究结果如下： 1.DEHP导致DNA分子断裂 DEHP能否导致DNA分子断裂，学界一直没能达成共识。本研究以运用单细胞凝胶电泳技术检测DEHP对小鼠不同脏器(肝、睾丸、胃和脑)DNA的损伤作用。结果表明，DEHP可引起小鼠DNA的损伤，并且随着DEHP浓度的逐渐增高，DNA的损伤也随之加重，它们之间具有相应的剂量效应关系。在肝组织的细胞中，当DEHP的浓度达到125mg&g时，就可造成DNA的断裂，与空白组之问有极显著性差异(P<0.01)。在睾丸的细胞，胃内膜的细胞和脑的细胞中，当DEHP的浓度达到250mg/Kg时，可造成DNA的断裂，与空白组之间有极显著性差异(P<0.01)。当DEHP的浓度达到500mg/kg时，除了脑的细胞外，其他组织的细胞DNA断裂均不显著，可能已形成交联。 2.DEHP导致DNA-蛋白质交联效应 在正常细胞中存在着一定量的DNA．蛋白质交联(DNA-protein crosslinks，DPC)。这是DNA与核蛋白的正常联系或其代谢的结果，对维持细胞的正常活动具有重要作用。当有外来物理、化学因素作用时，则可诱导出过量的DPC。DPC与其他DNA损伤相比，较难修复，DPC仅发生在单链DNA上，表明这种交联只能发生在DNA复制和转录期间，因此DPC的形成，必将对DNA的构象和功能(复制与转录)产生严重的影响，并在其复制过程中容易造成某些重要基因(如抑癌基因)的丢失，导致肿瘤或某些严重疾病的发生。可见DPC过度增加是一种病理现象，是DNA分子的一种严重的遗传损伤。本研究以小鼠肝、脑、睾丸和肺细胞为材料，采用SDS-KCI沉淀法对DEHP致DPC效应进行了研究，研究证实了DEHP可诱导小鼠肝，脑，睾丸、肺细胞细胞产生DPC，趋势是DPC效应先升高后下降。 3.DEHP致小鼠免疫毒性的研究 WHO把哮喘定为终身性疾病，哮喘给世界各国带来巨大的经济负担。近40年来，哮喘的发病率和死亡率在世界各地持续增长，而空气污染物被怀疑是主要原因。哮喘的病理特征是气道呈现多种炎性细胞浸润和气道高反应性，许多研究证实神经生长因子在支气管哮喘的气道炎症反应和气道高反应性中起着重要的桥梁作用。 本研究以小鼠肺组织中肥大细胞为实验材料，通过RT-PCR实验，检验了肺组织中神经生长因子(NGF)中mRNA．表达水平，结果显示：经125mg/kg DEHP染毒组染毒两周的小鼠，肺组织中NGFmRNA相对表达水平与空白组相比无明显变化。同时250mg/kg DEHP染毒组的小鼠肺组织中NGF mRNA相对表达水平与空白组相比有极显著上调(p<0.01)；结果表明DEHP有可能是通过NGF途径引发哮喘。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:主要英文缩写词

声明

一、文献综述

1.邻苯二甲酸二乙基己酯的概况

2.DEHP的理化性质

3.DEHP的来源

3.1塑料制品

3.2一次性医疗用具

3.3玩具及儿童护理用品

3.4化学工业产品

4.DEHP的主要特征

4.1污染范围广

4.2污染水平相对较高

4.3生物毒性多样

4.4各国出台相应法律法规对其限制

5.DEHP暴露情况

6.DEHP的毒性研究

6.1急性毒性

6.2慢性毒性

6.3生殖内分泌毒性

6.4胚胎及发育毒性

6.5致癌毒性

6.6免疫毒性

6.7流行病学调查资料

7.DEHP所致DNA断裂

8.DEHP导致DNA-蛋白质交联

9.立项依据

二、材料与方法

1.实验材料

1.1实验受试动物

1.2主要化学试剂

1.3主要实验仪器

1.4主要溶液

2.染毒方法

2.1动物体内染毒

2.2动物体外染毒

3.实验方法

3.1单细胞悬液的制备

3.2单细胞凝胶电泳实验步骤

3.3 DPC的检测

3.4 RT-PCR实验

三、实验结果

1.DEHP致小鼠肝、睾丸、胃和脑的单细胞凝胶电泳实验结果

1.1肝的细胞的实验结果

1.2睾丸的细胞的实验结果

1.3胃内膜细胞的实验结果

1.4脑的细胞的实验结果

2.DEHP致小鼠肝，脑，睾丸、肺细胞的体外DPC效应

3.DEHP致小鼠肝，睾丸的体内DPC效应

4.RT-PCR实验结果

四、讨论

1.单细胞凝胶电泳技术的选择

2.DEHP致小鼠肝、睾丸、胃和脑的单细胞凝胶电泳实验结果讨论

3.DPC标志物的选择

3.1 DPC的生化特性

3.2 DPC的形成机理

3.3 DPC的生物学意义

4.DEHP致小鼠肝、脑、睾丸和肺细胞的DPC结果讨论

5.DEHP的免疫毒性作用机制

5.1神经生长因子(Nerve Growth Factor，NGF)与肥大细胞

5.2神经生长因子与哮喘作用

6.DEHP致小鼠肺组织肥大细胞中NGFmRNA结果的讨论

五.结论

参考文献

附录

致谢