纳米氧化锌和乐果对小鼠协同亚急性毒性效应的研究

摘要

随着纳米材料和有机磷类化学品的广泛应用，人类暴露在含纳米材料和有机磷类化学品的环境中的危险性增加。纳米材料和有机磷类化学品在生命周期内（生产、贮存、运输、消费或处置环节）进入环境中，造成环境污染，甚至还可以通过食物链对生物体的健康产生潜在的危害。而大量的研究表明纳米材料和有机磷类化学品均能够诱导活性氧自由基的产生和破坏机体的抗氧化能力，进而使组织产生氧化应激效应。然而，关于它们的协同毒性效应仍然不清楚。本文中，我们以广泛应用的纳米氧化锌和乐果作为它们的代表性物质，研究了纳米氧化锌和乐果在小鼠体内的生物分布和亚急性毒性的协同效应。
　　第1章，我们简单介绍纳米氧化锌或乐果的毒性效应。纳米氧化锌可以对细胞、水生环境和生物体产生不同的毒性效应，而它的粒径、表面特性、溶解性以及暴露路径是影响毒性的关键因素。因此，氧化应激、配位效应和内稳态是纳米氧化锌产生毒性的主要作用机制。然而乐果大量在环境中残留以及通过食物链进入生物体而产生毒性，其主要通过抑制胆碱酯酶和扰乱抗氧化系统两种机制影响其毒性效应。它们之间的协同毒性仍是不清楚，故有必要进行研究。
　　第2章，连续14天进行腹腔注射纳米氧化锌和乐果后，通过研究小鼠生长和脏器系数变化情况、血清生化参数和组织病理学变化情况，以确定它们对小鼠的毒性是否具有协同效应。结果表明，纳米氧化锌并不能对小鼠组织病理学和生化指标产生显著的改变，即20 mg/kg BW的纳米氧化锌对小鼠是低毒的。乐果可以引起明显的肝功能指标异变和肝组织病理畸变以及小鼠生长的抑制，即乐果对小鼠产生显著的毒性。同时注射纳米氧化锌和乐果后，小鼠生长受到明显的抑制、肝脏器系数出现明显的增加、肝功能指标显著地改变以及肝组织出现严重的病理畸变。这些结果表明，纳米氧化锌和乐果对小鼠具有正的协同毒性效应。
　　第3章，研究了纳米氧化锌和乐果对小鼠氧化应激的协同作用。连续14天同时注射纳米氧化锌和乐果后，小鼠肝组织中胆碱酯酶活性明显被抑制，表明纳米氧化锌显著地增加乐果的毒性。纳米氧化锌不能对肝肾组织的脂质过氧化和抗氧化酶系统产生显著的改变，表明20 mg/kg BW的纳米氧化锌不能诱导明显的氧化应激。而乐果可以使肝组织的脂质过氧化和抗氧化酶系统及组织抗氧化能力产生明显的异变，表明乐果能够对肝组织诱导显著的氧化应激。然而肝组织出现严重的脂质过氧化和抗氧化酶系统紊乱以及自身抗氧化能力的异变，表明它们同时作用后能诱导大量的活性氧自由基产生并对肝组织产生严重的氧化应激。因此，这也证明纳米氧化锌和乐果对小鼠具有正的协同毒性。
　　第4章，为研究协同毒性的可能作用机制，我们分析小鼠体内锌和乐果的生物分布，在体外研究了纳米氧化锌、乐果和白蛋白相互作用。生物分布结果表明，锌和乐果含量在肝组织中均出现显著的协同增加效应。这也是导致它们协同毒性的关键因素。体外吸附实验表明，由于血清白蛋白和乐果的相互结合，血清白蛋白和乐果可以相互增加彼此在纳米氧化锌表面的结合量。当组织中的吞噬细胞吞噬结合了血清蛋白和乐果的纳米氧化锌后，乐果在小鼠体内的生物积累显著增加，导致它们的毒性协同增强。因此，这种血清蛋白和乐果在纳米氧化锌表面协同结合效应是它们在体内协同毒性的关键作用机制。由此可得，血清蛋白在纳米氧化锌和乐果的正协同毒性效应中具有非常重要的作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 纳米材料的毒性效应

1．1．1 纳米材料的简介

1．1．2 纳米材料的入侵途径

1．1．3 纳米材料的毒性效应

1．2 纳米氧化锌的毒性效应

1．2．1 纳米氧化锌的简介及应用

1．2．2 纳米氧化锌的生物效应及安全性

1．2．3 纳米氧化锌毒性的影响因素及作用机制

1．3 乐果的毒性效应

1．3．1 乐果的简介和应用

1．3．2 乐果的侵入途径

1．3．3 乐果的毒性机制

1．4 课题研究的内容、目的和意义

参考文献

第2章 纳米氧化锌和乐果对小鼠的协同毒性效应

2．1 实验材料与方法

2．1．1 主要实验材料

2．1．2 主要仪器

2．1．3 实验动物及处理方法

2．1．4 血清生化参数实验

2．1．5 病理学检验

2．1．6 统计学处理

2．2 实验结果与分析

2．2．1 纳米氧化锌形貌及粒径分析

2．2．2 小鼠体重与脏器系数的变化情况

2．2．3 生化参数的变化情况

2．2．4 组织病理学的影响

2．3 小结

参考文献

第3章 纳米氧化锌和乐果诱导的氧化应激的研究

3．1 实验材料与方法

3．1．1 主要实验材料

3．1．2 主要实验仪器

3．1．3 动物及其组织处理方法

3．1．4 胆碱酯酶活性分析

3．1．5 脂质过氧化程度分析

3．1．6 抗氧化酶活性分析

3．1．7 组织抗氧化能力分析

3．1．8 统计学处理

3．2 实验结果与分析

3．2．1 胆碱酯酶活性6p$1J分析

3．2．2 脂质过氧化的分析

3．2．3 抗氧化酶活性的影响

3．2．4 组织抗氧化能力分析

3．3 小结

参考文献

第4章 纳米氧化锌和乐果协同毒性的作用机制研究

4．1 材料与方法

4．1．1 主要材料

4．1．2 主要仪器

4．1．3 锌和乐果生物分布的分析

4．1．4 纳米氧化锌对蛋白和乐果的吸附情况

4．1．5 蛋白和乐果对纳米氧化锌的影响

4．1．6 乐果和蛋白的相互作用

4．1．7 统计学处理

4．2 实验结果与分析

4．2．1 锌和乐果在体内的生物分布

4．2．2 纳米氧化锌对蛋白和乐果的吸附

4．2．3 蛋白和乐果对纳米氧化锌的影响

4．2．4 乐果和蛋白的相互作用

4．3 小结

结论

创新点

参考文献

附录

致谢

发表论文情况