铅诱导大鼠脑组织氧化应激损伤及对其XRCC1和PARP1基因mRNA表达的影响

摘要

铅是一种广泛存在于环境中的重金属毒物，可造成多系统多器官损伤。神经系统对铅中毒最为敏感，微量铅暴露便可以引起神经系统的功能异常。在铅的神经毒性机制中，氧化应激损伤被认为是铅致神经系统损伤的可能机制之一。氧化应激是指机体在一些有害因素的作用下，体内氧化与抗氧化系统失衡，自由基在体内大量堆积，引起DNA、蛋白质、脂质等大分子物质的氧化损伤。在DNA氧化损伤修复过程中，两个最重要的信号分子是XRCC1和PARP1。
　　目的：观察饮水铅暴露对大鼠大脑皮质、小脑、海马组织中氧化应激指标以及XRCC1和PARP1基因mRNA表达的影响，为今后进一步从分子水平探讨铅的神经毒性机制提供新的线索和依据。
　　方法：40只刚断乳、雄性、健康SPF级SD大鼠适应性喂养1周后，根据体重按随机区组法分为5组，每组分别自由饮用蒸馏水(空白对照组)、100mg/L的醋酸铅溶液(最低剂量组)、200mg/L的醋酸铅溶液(低剂量组)、400mg/L的醋酸铅溶液(中剂量组)、800mg/L的醋酸铅溶液(高剂量组)，在温度20-25℃，相对湿度50％-60%的清洁动物房内连续染毒60天；之后取血用于血铅测定，并分离出左右两侧的大脑皮质、小脑、海马；用石墨炉原子吸收法测定血铅和脑组织铅含量，用超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)试剂盒分别测定脑组织SOD、GSH、H2O2和MDA的含量，用PT-PCR技术检测脑组织XRCC1和PARP1基因mRNA的表达量。
　　结果：（1）铅暴露组大鼠血铅、大脑皮质铅、小脑铅和海马铅的浓度高于对照组(P＜0.05)；（2）铅暴露组大鼠大脑皮质、小脑、海马组织中SOD活力和GSH含量较对照组下降(P＜0.05)，而H2O2和MDA含量则明显升高(P＜0.05)；相关性分析显示：大鼠大脑皮质、小脑、海马组织中SOD活力、GSH含量与血铅含量呈负相关(相关系数分别为﹣0.477、﹣0.391、﹣0.383、﹣0.530、﹣0.558、﹣0.420，P＜0.05)，而 H2O2和MDA含量与血铅含量呈正相关(相关系数分别为0.301、0.411、0.378、0.404、0.324、0.510，P＜0.05)；（3）与对照组比较，铅暴露组大鼠大脑皮质、小脑和海马中XRCC1mRNA表达量升高(P＜0.05)，且与脑组织铅含量呈正相关(相关系数分别为0.608、0.438、0.470，P＜0.01)；（4）与对照组比较，铅暴露组大鼠大脑皮质、小脑和海马组织中PARP1mRNA表达量则明显下降(P＜0.05)，且与组织铅含量呈负相关(相关系数分别为﹣0.382、﹣0.453、﹣0.636，P＜0.05)。
　　结论：饮水铅暴露可导致大鼠脑组织发生氧化应激损伤并影响 XRCC1、PARP1基因mRNA的表达。

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中英文缩略词表

第1章 引言

第2章材料与方法

2.1主要试剂

2.2主要仪器与设备

2.3 主要试剂的配制

2.4 实验方法

第3章 结果

3.1大鼠染铅60天后血液和脑组织中铅含量的变化

3.2 铅暴露对大鼠脑组织氧化应激指标 SOD、GSH、H2O2、MDA含量的影响

3.3 铅暴露对大鼠脑组织XRCC1基因mRNA表达的影响

3.4 铅暴露对大鼠脑组织PARP1基因mRNA表达的影响

3.5 相关性分析

第4章 讨论

4.1铅对神经系统氧化/抗氧化的影响

4.2铅对大鼠脑组织中XRCC1和PARP1 mRNA表达的影响

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

综述: XRCC1和PARP1在氧化应激诱导的DNA损伤及其修复过程中的作用及机制研究进展