大气污染物对大鼠不同器官的毒作用及对人体健康的危害

论文摘要

大气污染是发展中国家城市环境污染最突出、最需急迫解决的问题。我国北方大气污染的主要来源是煤烟型污染,以TSP和SO2污染为主。按WHO指导值来衡量,城市居民至少有80%的人是在不可接受的空气质量下生活,对人体健康构成极大威胁。本论文分别采用玻璃微电极技术、SABC（streptavidin-biotin complex）免疫组化染色技术、Fura-2/AM显微荧光检测技术,研究了SO2及其衍生物对大鼠海马CA1区神经元自发放电活动、脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）表达、神经细胞内游离Ca2+浓度和学习记忆能力的影响,试图从神经生物学角度揭示SO2对中枢神经系统的毒性作用及其机制。采用气管直接注入染毒法,揭示了不同浓度细颗粒物(aihome fine particulate matter,PM2.5)染毒对大鼠心、肝、脾、肺、肾、脑、睾丸七种脏器的氧化损伤效应。并以人体为实验对象,观察大气污染对人体心肺功能、血清白介素-6（interleukin-6,IL-6）和肿瘤坏死因子-a（tumor necrosis factor-α,TNF-α）表达的影响。 选取SD雄性大鼠为实验对象,以28±2mg/m3SO2浓度连续7天吸入染毒,运用玻璃微电极技术在体观察海马CA1区神经细胞的自发放电活动变化。结果发现,SO2具有类似神经毒物的作用,可显著延长大鼠海马CA1区神经元自发放电活动的时程,显著降低中频放电神经元的百分比。实验结果证实,SO2具有抑制大鼠神经细胞兴奋性的作用。SO2的神经毒性作用可能与一些中枢神经系统疾病的发生以及衰老有关。 采用SABC免疫组化染色技术,观察SO2衍生物对大鼠海马CA1区神经细胞BDNF表达水平的影响。结果发现,染毒大鼠海马CA1区BDNF阳性表达神经元数目较对照组明显减少。实验结果证明,SO2可显著下调BDNF的蛋白表达并导致神经细胞的损伤。 采用Fura-2/AM显微荧光检测技术,研究了SO2衍生物对大鼠海马神经细胞内游离Ca2+浓度的影响。结果发现,SO2染毒可显著引起大鼠海马神经细胞内[Ca3+]i升高,导致钙超载。实验结果证实,神经细胞内的钙超载是SO2神经毒性作用的重要机制之一。前期实验所证明的SO2抑制大鼠

论文目录

• 前言
• 2和颗粒物对哺乳类动物毒性作用的研究进展（文献综述）'>第一章 SO₂和颗粒物对哺乳类动物毒性作用的研究进展（文献综述）
• 1.1 我国大气污染现状
• 1.2 大气污染的成因
• 1.3 大气污染的组成及来源
• 2和PM对哺乳类动物的毒性作用'>1.4 SO₂和PM对哺乳类动物的毒性作用
• 1.5 大气污染对人体健康的影响
• 1.6 海马结构与神经细胞功能
• 1.7 微电极技术在神经信息传递研究中的应用
• 1.8 脑源性神经营养因子与神经细胞损伤
• 1.9 钙离子与神经细胞功能
• 1.10 细胞因子与炎性作用
• 2对大鼠海马CA1区神经元自发放电活动的影响'>第二章 SO₂对大鼠海马CA1区神经元自发放电活动的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验对象及分组
• 2.2.2 动物的染毒处理
• 2.2.3 手术、信号采集及玻璃微电极记录
• 2.2.4 组织学定位
• 2.2.5 数据统计
• 2.3 结果与分析
• 2.4 讨论
• 2.5 小结
• 2衍生物对大鼠海马BDNF表达的影响'>第三章 SO₂衍生物对大鼠海马BDNF表达的影响
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验动物及分组
• 3.2.2 免疫组织化学染色
• 3.2.3 显微镜下观察
• 3.2.4 统计学分析
• 3.3 结果与分析
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 2衍生物对大鼠海马CA1区神经细胞游离[Ca²⁺]_i的影响'>第四 章SO₂衍生物对大鼠海马CA1区神经细胞游离[Ca²⁺]_i的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验动物及分组
• 4.2.2 材料
• 4.2.3 细胞悬液的制备
• 4.2.4 Fura-2负载
• 2+]_i含量的荧光测定'>4.2.5 [ca²⁺]_i含量的荧光测定
• 4.2.6 统计学分析
• 4.3 结果与分析
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 2对大鼠学习记忆能力的影响'>第五章 SO₂对大鼠学习记忆能力的影响
• 5.1 前言
• 5.2 研究方法
• 5.2.1 实验对象及分组
• 5.2.2 动物的染毒处理
• 5.2.3 多功能条件反射箱的制作
• 5.2.4 大鼠学习记忆能力的测试方法
• 5.2.5 大鼠被动回避条件反射的建立
• 5.2.6 统计学分析
• 5.3 结果与分析
• 5.4 讨论
• 5.5 小结
• 2.5对大鼠多种脏器的氧化损伤作用'>第六章 PM_2.5对大鼠多种脏器的氧化损伤作用
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 2.5的采集'>6.2.1 PM_2.5的采集
• 6.2.2 悬液的制备
• 6.2.3 动物分组与染毒
• 6.2.4 粗酶液的制备
• 6.2.5 指标的测定
• 6.2.6 统计学分析
• 6.3 结果与分析
• 6.4 讨论
• 6.5 小结
• 第七章 大气污染对人体心肺功能的影响
• 7.1 前言
• 7.2 对象与方法
• 7.2.1 实验对象
• 7.2.2 实验方法
• 7.2.3 检测指标
• 7.2.4 无氧阈的判断标准
• 7.2.5 最大摄氧量的判断标准
• 7.2.6 统计学分析
• 7.3 结果与分析
• 7.4 讨论
• 7.5 小结
• 第八章 大气污染对人体血清IL-6、TNF-α表达的影响
• 8.1 前言
• 8.2 对象和方法
• 8.2.1 实验对象
• 8.2.2 研究方法
• 8.2.3 统计学分析
• 8.3 结果与分析
• 8.4 讨论
• 8.5 小结
• 第九章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 承诺书