文档介绍：山西医科大学
硕士学位论文
低浓度砷染毒对大鼠红细胞的损伤及其机制研究
姓名:张晶
申请学位级别:硕士
专业:卫生毒理学
指导教师:裴秋玲
2011-03-15
山西医科大学硕士学位论文
低浓度砷染毒对大鼠红细胞的损伤及其机制研究
摘要
目的:
1. 分析比较低浓度砷染毒大鼠红细胞和红细胞膜蛋白的毒性改变,寻找慢性砷中毒早期
生物标志物;
2. 研究低浓度砷染毒大鼠红细胞膜蛋白损伤分子机制,为砷的毒作用机制研究开辟新思
路;
3. 建立低浓度饮用水砷暴露动物模型,测定其毒效应,为国家饮用水砷卫生标准的安全
性评价提供依据。
方法:
140g-160g 健康雄性 SD 大鼠 40 只,随机分为 4 组,分别为对照组,10μg/L、60μg/L、
360μg/L 砷染毒组;3 个染毒组采用自由饮用含砷水染毒,对照组饮用普通洁净自来水;染
毒 30 天后,麻醉动物,腹主动脉采集血样,解剖取其主要脏器。分析比较不同组大鼠体
重、脏器系数等一般毒性指标。检测不同组大鼠红细胞参数、红细胞衰亡率、红细胞形态
及红细胞聚集能力和变形能力等红细胞毒性损伤指标。采用 SDS-PAGE 电泳和细胞免疫荧
光技术分析比较其红细胞膜蛋白变化。
结果:
1. 大鼠一般毒性
不同组大鼠同一时间体重差别无统计学意义(P>);与对照组相比,360μg/L 砷染
毒组大鼠脾脏脏器系数明显增加,差别有统计学意义( P<);其余脑、心、肺、肝、
肾脏器系数各组之间尚无统计学差异( P>)。
2. 大鼠红细胞毒性
红细胞参数:与正常对照组相比,各染毒组大鼠红细胞参数尚未发生异常改变
(P>)。
红细胞衰亡率:流式细胞仪检测结果表明,与对照组相比,360μg/L 砷染毒组大鼠红细
胞衰亡率增加( P<)。
红细胞形态:砷染毒组大鼠红细胞形态发生异常改变,细胞表面出现微小突起或明显
棘突等不规则变化,360μg/L 砷染毒组的变化最为明显,可见多个不规则形红细胞以及
明显棘突状红细胞。
红细胞血液流变学:与对照组相比,360μg/L 砷染毒组的全血低切表观粘度、相对粘度
和还原粘度均明显降低( P<);360μg/L 砷染毒组全血中切表观粘度的降低有统计
I
山西医科大学硕士学位论文
学意义( P< );同时, 360μg/L 砷染毒组的红细胞聚集指数也明显小于对照组
(P<);而不同组全血高切表观粘度、相对粘度和还原粘度无统计学改变(P>),
红细胞刚性指数和变形指数也无明显变化( P>)。
3. 大鼠红细胞膜蛋白损伤
SDS-PAGE 电泳分离得到α-血影蛋白、β-血影蛋白、锚蛋白、带 3 蛋白、带蛋白、
肌动蛋白,共 6 种主要大鼠红细胞蛋白。与对照组相比, 360μg/L 砷染毒组大鼠锚蛋白含
量减少,差别有统计学意义( P<)。随染毒剂量增加, 各组大鼠带 3 蛋白表达呈现增
加趋势,且 360μg/L 砷染毒组的升高有统计学意义(P<)。其余 4 种蛋白表达水平的改
变均无统计学差异(P>)。免疫荧光检测结果显示,带 3 蛋白和 CD35 在砷暴露大鼠红
细胞膜上呈现簇集性增加,以 60μg/L 和 360μg/L 砷染毒组较为明显。
结论:
1. 低浓度砷染毒可对大鼠红细胞产生毒作用,导致红细胞衰亡率(eryptosis)增加、红细
胞形态发生异常改变、红细胞聚集性降低,其原因可能与砷致红细胞膜带 3蛋白和锚蛋
白含量异常及红细胞膜上带 3蛋白和CD35簇集性增加有关。
2. 低浓度砷暴露大鼠红细胞膜蛋白的损伤较其细胞数量和体积的改变出现更早,红细胞
膜蛋白可能是慢性砷中毒的早期生物标志。而脾脏可能是低浓度砷暴露大鼠的早期毒
效应靶器官。
关键词:
低浓度;砷中毒;大鼠;红细胞;红细胞膜蛋白
II
山西医科大学硕士学位论文
The erythrocyte damage and its mechanism in rats exposed low
levels arsenic
Abstract
Objective
1. To analyze pare the changes of the erythrocyte and RBC membrane proteins in rats
exposed low levels arsenic and to explore the potential biomarkers of chr