论文部分内容阅读
锰为一种浅灰色过渡性金属元素,在工农业生产中应用广泛,如干电池、电焊条、农用灭菌剂和化肥的制造与使用。锰也是一种主要的环境和工业污染物,过量摄入会对脑、肝、肺等产生不同程度的损害作用,其中神经系统是锰毒性作用的主要靶器官。近年来,国内外对锰的神经毒性机制进行了大量的研究,但主要集中在人和鼠,而对禽类的研究很少。本试验以原代培养的鸡胚脑神经元为研究对象,在含终浓度为0、1.5、2、2.5 mmol/L MnCl2的DMEM培养液中培养24 h,应用流式细胞仪、原位末端标记、DNA电泳分析、荧光染色、电子显微镜、实时定量PCR染料法等方法,从细胞形态学变化、DNA断裂变化、氧化应激、细胞内游离Ca2+浓度、线粒体膜电位及CaM mRNA表达水平等方面,研究MnCl2诱导鸡胚脑神经细胞凋亡的形态学变化、生物学改变及可能的调控环节,初步探讨锰诱导鸡胚脑神经元凋亡的机制。研究结果表明:1.应用尼氏体染色、AO/EB双荧光染色、透射电镜、DNA Ladder、TUNEL法、流式细胞仪观察不同浓度的MnCl2对鸡胚脑神经元的影响,结果表明MnCl2能诱导鸡胚脑神经元发生凋亡,且凋亡具有剂量依赖性。2.锰能够诱导鸡胚脑神经元发生氧化应激,导致GSH含量降低,ROS生成增加,破坏机体的抗氧化系统及清除自由基的功能,造成鸡胚脑神经元发生氧化损伤,这可能是锰诱导鸡胚脑神经细胞凋亡的机制之一。3.锰能够使鸡胚脑神经元内线粒体呼吸链复合物I、II、III、IV、V活性和Δψm降低,导致线粒体损伤和能量代谢障碍,证实MnCl2可能通过线粒体途径诱导细胞凋亡。4.锰中毒可使鸡胚脑神经元内[Ca2+]i升高,CaM基因mRNA表达量降低,钙稳态发生紊乱,提示钙稳态失衡在锰致鸡胚脑神经细胞凋亡中起一定作用。5.锰中毒可使鸡胚脑神经元内α-syn基因mRNA表达量增加,提示锰的神经毒性可导致α-syn发生变化。综上所述,锰中毒可导致鸡胚脑神经元形态结构改变,抑制线粒体呼吸链复合物活性,影响抗氧化功能,引发神经细胞钙稳态失衡,诱导鸡胚脑神经细胞发生凋亡。