极低频电磁场致大脑皮层氧化应激损伤及莲房原花青素的预防作用

摘要

极低频电磁场(extremelylowfrequencyelectromagneticfield，简称ELF-EMF)是指频谱在0-300Hz的电磁场发出的以非热效应为主的非电离辐射，主要由电力供应设备、电脑、手机和各种家用电器产生，是与我们日常生活和工作最为密切的电磁场之一。近年文献报道长期暴露在ELF-EMF下，可造成中枢神经系统、心血管系统、免疫系统和生殖系统等功能障碍，其中脑部对ELF-EMF最为敏感。目前对ELF-EMF的研究仍集中在健康风险的评估，缺少评估后防护措施的研究报道。故本论文以星形胶质细胞为细胞模型，以ICR小鼠为动物模型，研究莲房原花青素(procyanidinsfromlotusseedpod，简称LSPC)对ELF-EMF致脑氧化应激损伤的预防作用，为其预防机制的深入研究提供参考。具体研究内容如下:
　　 (1)ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长的作用
　　 以星形胶质细胞为模型，通过优化ELF-EMF的辐射场强(2-10mT)和辐射时间(15-45min)，建立ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长的最佳辐射条件为:10mT辐射30min，此条件下通过MTT法检测细胞生存率提高了27.31％，与对照组相比存在显著性差异(p＜0.01）。细胞内ROS含量增高了62.42％，形态观察ELF-EMF刺激星形胶质细胞生长，与MTT法结果一致。
　　 (2)LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞氧化损伤的预防作用
　　 以星形胶质细胞为模型，通过优化ELF-EMF的辐射场强(2-10mT)和辐射时间(60-120min)，建立ELF-EMF致星形胶质细胞氧化损伤的最佳辐射条件为:8mT辐射90min。此条件下，经MTT检测细胞生存率下降了46.78％，与模型对照组存在显著性差异(p＜0.01)。细胞内SOD活力下降了36.31％，MDA，ROS和Ca2+含量分别增加了255.42％，105.71％和91.11％。经LSPC预处理后，能提高细胞生存率和SOD活力，并呈现剂量依赖关系，其中20μg/mlLSPC组使细胞生存率提高了36.40％，SOD活力升高了46.98％，MDA，ROS和Ca2+含量分别下降了66.44％，45.95％和42.30％。与ELF-EMF组相比均存在显著性差异(p＜0.01）。提示在实验浓度范围内LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞损伤具有一定的预防作用。
　　 (3)LSPC对ELF-EMF致小鼠大脑氧化应激损伤的预防作用
　　 以ICR小鼠为模型动物，建立ELF-EMF(8mT，辐射28d，4h/d)致大脑氧化应激损伤模型，研究LSPC的预防作用。结果表明，ELF-EMF辐射后，小鼠血清中SOD，CAT，GR，GSH-Px和GST活力分别下降了37.55％，67.25％，27.21％，44.02％和31.66％，均与正常对照组存在显著性差异(p＜0.01），MDA含量升高了306.23％，与正常对照组存在显著性差异(p＜0.01）。大脑组织中SOD，CAT，GR，GSH-Px和GST活力分别下降了24.54％，51.01％，38.34％，42.82％和48.27％，均与正常对照组存在显著性差异(p＜0.05），MDA含量升高了98.45％，与正常对照组存在显著性差异(p＜0.05）。与ELF-EMF组相比，ELF-EMF+LSPC120组预防作用最显著。摄入LSPC(120mg/kg)的小鼠血清中SOD，CAT，GR，GSH-Px和GST活力分别升高了54.17％，223.24％，37.62％，56.26％和34.73％，MDA含量下降了77.67％，均与ELF-EMF组存在显著性差异(p＜0.05)。大脑组织中SOD，CAT，GR，GSH-Px和GST活力分别升高了17.30％，62.91％，46.72％，62.90％和82.45％，MDA含量下降了58.98％，均与ELF-EMF组存在显著性差异(p＜0.05)。表明LSPC能有效预防ELF-EMF辐射导致的小鼠大脑氧化应激损伤。
　　 综上，LSPC对ELF-EMF致脑氧化应激损伤具有一定的预防作用。可能与LSPC清除自由基和抗氧化活性有关。

目录

声明

摘要

缩写词表

第一章 绪论

1．1 极低频电磁场生物学效应及机制

1．1．1 ELF-EMF对中枢神经系统的影响

1．1．2 极低频电磁场对细胞增殖的影响

1．1．3 极低频电磁场其他方面的影响

1．2 原花青素研究现状

1．2．1 原花青素简介

1．2．2 原花青素的生物活性和药理作用

1．3 研究目的和主要内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 主要内容

第二章 极低频电磁场对星形胶质细胞生长的促进作用

引言

2．1 实验材料

2．1．1 实验动物

2．1．2 实验试剂

2．1．3 实验仪器

2．1．4 主要试剂的配制

2．2 实验方法

2．2．1 星形胶质细胞的原代培养

2．2．2 原代培养的星形胶质细胞的纯度鉴定

2．2．3 实验分组

2．2．4 MTT法检测细胞生存率

2．2．5 细胞形态学观察

2．2．6 细胞内活性氧(Reaction Oxygen Species，ROS)含量和分布

2．2．7 统计学分析

2．3 实验结果

2．3．1 原代培养的大鼠星形胶质细胞形态学观察

2．3．2 原代培养的星形胶质细胞的纯度鉴定

2．3．3 ELF-EMF对星形胶质细胞生存率的影响

2．3．4 ELF-EMF对星形胶质细胞形态的影响

2．3．5 极低频电磁场对星形胶质细胞内ROS含量和分布的影响

2．4 讨论

第三章 莲房原花青素对极低频电磁场致星形胶质细胞氧化损伤的预防作用

引言

3．1 实验材料

3．1．1 实验动物

3．1．2 实验试剂

3．1．3 实验仪器

3．1．4 主要试剂的配制

3．2 实验方法

3．2．1 细胞损伤模型的建立

3．2．2 细胞生存率测定

3．2．3 LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞损伤的预防实验

3．2．4 细胞内蛋白含量测定(考马斯亮兰法)

3．2．5 细胞内超氧化物歧化酶(Super oxide dismutase，SOD)活力测定

3．2．6 细胞内丙二醛(MDA)含量测定

3．2．7 细胞内ROS含量和分布

3．2．8 细胞内Ca2+含量测定

3．2．9 统计学分析

3．3 实验结果

3．3．1 ELF-EMF致星形胶质细胞损伤模型

3．3．2 LSPC对ELF-EMF致星形胶质细胞损伤的预防作用

3．3．3 星形胶质细胞内SOD活力和MDA含量

3．3．4 细胞内ROS含量和分布

3．3．5 星形胶质细胞内Ca2+含量

3．4 讨论

第四章 莲房原花青素对极低频电磁场致大脑氧化应激损伤的预防作用

引言

4．1 实验材料

4．1．1 实验动物

4．1．2 实验试剂

4．1．3 实验仪器

4．1．4 极低频电磁场辐射装置

4．1．5 主要试剂的配制

4．2 实验方法

4．2．1 动物饲养和分组

4．2．2 血清和组织取材

4．2．3 组织匀浆制备

4．2．4 血清和组织中SOD活力，MDA和蛋白含量测定

4．2．5 血清和组织中过氧化氢酶(Catalase，CAT)活力测定

4．2．6 血清和组织中谷胱甘肽还原酶(Glutathione Reductase，GR)活力测定

4．2．7 谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase，GSH-Px)活力测定

4．2．8 谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase，GST)活力测定

4．2．9 统计学分析

4．3 实验结果

4．3．1 LSPC对体重的影响

4．3．2 血清和大脑组织中SOD活力和MDA含量

4．3．3 血清和大脑组织中CAT活力

4．3．4 血清和大脑组织中GR活力

4．3．5 血清和组织中GSH-Px活力

4．3．6 血清和组织中GST活力

4．4 讨论

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文