目的 应用气-液界面(air-liquid interface, ALI)暴露系统评价汽油发动机尾气(gasoline engine exhaust, GEE)全组分暴露致A549细胞的毒性效应。方法 以洁净空气作为对照组,以3个GEE浓度(V_(GEE)∶V_(洁净空气)=1∶10、1∶5和未稀释GEE)作为暴露组,分别设为低、中和高剂量组。利用ALI暴露系统,以10 ml/min作为暴露流量,在37℃水浴条件下,对A549细胞进行1 h的持续暴露。采用CCK-8(Cell Counting Kit-8)检测法、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)释放法、中性红摄入法(neutral red uptake, NRU)和噻唑蓝(MTT)法检测A549细胞的相对存活率。同时采用DCFH-DA探针检测细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)生成量,Annexin V-FITC细胞凋亡检测试剂盒检测A549细胞凋亡及坏死率,酶联免疫吸附法(Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay, ELISA)测定细胞培养上清液中白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、IL-6和IL-8水平。结果 与洁净空气组相比,高剂量GEE组在CCK-8法、LDH释放法和MTT法检测中细胞存活率明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);低、中和高剂量组中A549细胞胞内ROS生成量均明显升高,差异有统计学意义(F=19.799,P<0.05);中和高剂量组中细胞早期凋亡率明显升高,差异有统计学意义(F=7.072,P<0.05);低剂量组中A549细胞IL-1β和IL-6分泌水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.05);未发现其余GEE暴露组的指标与洁净空气组比较的差异有统计学意义(P>0.05)。结论 GEE的毒性效应主要表现为引起A549细胞的细胞膜损伤、线粒体损伤、氧化应激、细胞凋亡及促炎症效应,且随着染毒浓度的升高,GEE对A549细胞的毒性增强。
长期以来,采用实验动物开展吸入毒理学相关研究和风险评估一直存有实验周期长、种属及与人体器官组织间差异大等问题。而伴随着3R原则的提出及对全面禁止使用试验动物进行毒理学安全性评价的提倡,传统的动物实验已难以满足各方面的要求。同时,传统的细胞浸没培养试验也同样无法重现人体吸入毒性物质后的真实暴露情况。所以,建立更加贴近人体吸入实际状况的气液界面(ALI)细胞及组织培养模型就显得尤为重要。本文主要对国内外ALI培养模型的发展现状及应用前景,从ALI培养技术的发展、不同种类ALI培养模型的特点、体外暴露系统及ALI培养模型的应用等方面进行综述,为相关体外替代技术的开发及研究提供理论参考。
目的 检测2,6-DCBQ引起的T24细胞毒性效应并探究其毒作用机制。方法 将膀胱癌细胞T24暴露在10~250μmol 2,6-DCBQ中,通过CCK-8试剂盒检测细胞活力并计算其IC_(50);在1/4 IC_(50)、1/2 IC_(50)和IC_(50)3个2,6-DCBQ染毒剂量下,通过乳酸脱氢酶细胞毒性检测试剂盒检测2,6-DCBQ对T24的细胞毒性作用,并通过MDA检测试剂盒检测T24细胞氧化应激水平,最后通过转录组测序探究2,6-DCBQ对T24细胞基因表达和相关信号通路的影响。结果 2,6-DCBQ以剂量依赖方式引起T24细胞活力降低、细胞死亡率增加。同时,高剂量2,6-DCBQ暴露也引起细胞氧化损伤(与对照组比较,F=8.725,P<0.05)。转录组测序结果提示2,6-DCBQ暴露导致T24细胞线粒体自噬相关基因异常上调,并抑制胰岛素信号通路相关基因表达。结论 2,6-DCBQ暴露诱导细胞发生氧化损伤,导致细胞死亡,线粒体自噬相关通路和胰岛素信号通路在其中发挥重要作用。
持久性有机污染物(persistent organic pollutants, POPs)在环境中普遍存在,并通过食物链蓄积于生物体内,对环境和人体造成较大的威胁。已有大量研究证实大部分POPs具有神经毒性,影响神经元细胞、星形胶质细胞以及小胶质细胞(microglia, MG)的功能。MG是中枢神经系统(central nervous system, CNS)固有的免疫效应细胞,在CNS的生理过程中发挥着极其重要的作用,MG介导CNS损伤和疾病的内源性免疫反应,参与一系列神经退行性疾病的发生,其活化和神经炎症为神经病理学的主要特征。本文主要概述了几种代表性的POPs,如全氟辛烷磺酸、2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英、双酚A和多溴联苯醚,依赖MG和炎症反应诱发神经毒性的相关报道,并分析其潜在的分子机制,为将来研究POPs的神经毒性效应及机制提供一定的数据参考。
目的 探讨双酚A(bisphenol A,BPA)离乳期后暴露对成年期小鼠胰岛素抵抗的影响及涉及的相关信号分子变化。方法 2周龄C57BL/6J雄性仔鼠按窝别随机分为对照组、4μg/kg BPA组、50μg/kg BPA组和625μg/kg BPA等4组。仔鼠2~8周龄,实验组(染毒组)每天灌胃相应剂量BPA,对照组每天灌胃等体积玉米油。分别在3、5和8周龄时经尾静脉血测定空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)及空腹血胰岛素(fasting blood glucose, FINS),计算稳态模型的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);小鼠出生后57 d(8周+1 d)处死,测定血浆总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、总蛋白(TP)、低密度脂蛋白(VLDL)和高密度脂蛋白(HDL)水平,胰腺组织白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-6(IL-8)和肝组织TG、血浆脂肪酸结合蛋白4(plasma fatty acid-binding protein 4,FABP4)水平;检测脂肪组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ)、鸢尾素(irisin)、FABP4和肝组织中PPARγ mRNA表达。结果 与对照组相比,各BPA染毒组小鼠HOMA-IR均明显升高(P<0.05),提示BPA染毒使小鼠呈胰岛素抵抗状态;其中,中和高剂量组小鼠肝组织TG水平、PPARγ表达水平均升高,胰腺组织IL-8和IL-6水平升高(F=2.899,P<0.05),脂肪组织FABP4表达水平升高(F=7.680,P<0.05);中剂量组小鼠血浆FABP4水平升高(F=2.841,P<0.05)。结论 离乳期及青春期BPA暴露可诱发成年小鼠胰岛素抵抗效应,该效应可能与FABP4及PPARγ表达受影响有关。
目的 研究细胞铜蓄积参与铅、铜联合暴露诱导小鼠C17.2神经干细胞损伤的作用及其机制。方法 小鼠C17.2神经干细胞系体外培养,分为对照组、5μmol/L醋酸铅暴露组(Pb)、5μmol/L氯化铜暴露组(Cu)、5μmol/L醋酸铅和5μmol/L氯化铜联合暴露组(Pb+Cu),暴露时间为24和48 h。采用噻唑蓝法(MTT)检测细胞活力;活性氧荧光探针检测活性氧自由基(ROS)含量,硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量,黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶1(SOD1)的活性;ICP-MS法检测细胞内铅、铜元素含量;Western blot法检测铜转运体蛋白水平;并观察铜螯合剂四硫代钼酸铵(TTM)的保护作用。结果 与5μmol/L铅或铜单独暴露组及对照组相比,5μmol/L铅联合5μmol/L铜暴露可引起更大幅度的细胞活力降低、ROS和MDA水平增高、SOD1的活性抑制(F=87.67,P<0.01)、铜转运蛋白CTR1和ATP7B水平改变及胞内铜蓄积(F=54.98,P<0.05);TTM处理可以缓解铅铜联合暴露细胞铜蓄积水平(F=34.96,P<0.05),但是并不影响细胞铅水平(F=4.512,P>0.05)。TTM可缓解铅铜联合暴露对神经干细胞活力的损伤及对氧化应激的诱导效应(F=15.68,P<0.01)。结论 5μmol/L铅联合5μmol/L铜暴露可通过诱导神经干细胞铜蓄积而促进氧化应激诱导神经干细胞损伤,铜螯合剂可以缓解细胞内铜蓄积和氧化应激,并对细胞产生一定的保护作用。
镉(cadmium, Cd)是环境中广泛存在的重金属污染物。人体镉暴露分为职业暴露和非职业暴露,随食物经消化道摄入是普通非吸烟人群暴露镉的主要途径。流行病学调查和实验室研究均表明镉可导致神经系统损伤,目前研究显示其毒性机制主要涉及镉影响突触功能和干扰神经递质代谢、引起神经细胞线粒体损伤、导致神经系统炎性反应、诱导神经细胞铁死亡及影响神经细胞其他金属稳态等。本文对人体镉暴露的主要途径、镉的神经毒性及其毒作用机制进行综述,为进一步研究镉的神经毒性效应及机制提供一定的参考依据。
目的 通过细菌回复突变试验和小鼠骨髓细胞微核试验,探究连翘苷对TA98、TA100细菌突变株以及小鼠骨髓细胞的抗突变作用。方法 采用细菌回复突变试验、骨髓细胞微核试验方法,选用不同浓度的连翘苷进行了抗突变试验及结果分析。结果 连翘苷高剂量组(5 mg/皿)对阳性物所诱导的细菌回复突变菌株TA98和TA100的回复突变菌落数均有抑制作用(P<0.05),45 mg/kg剂量组对环磷酰胺诱导的小鼠骨细胞微核发生率有明显的抑制作用(P<0.05)。结论 连翘苷具有一定的抗突变作用。
目的 通过豚鼠局部封闭涂皮实验和小鼠局部淋巴结法研究3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱[3,4-bis(3-nitrofurazan-4-yl)furoxan, DNTF]的皮肤致敏性。方法 以2,4-二硝基氯苯为阳性对照,采用豚鼠局部封闭涂皮实验(BT法)和局部淋巴结法(local lymph node assay, LLNA),对DNTF进行致敏性研究。结果 豚鼠染毒24和48 h后致敏率分别为35%和50%,中度致敏性;LLNA:DA法检测显示刺激指数(stimulus indexes, SI)>1.8,中度致敏物;LLNA:BrdU-ELISA法检测显示SI>1.6,中度致敏物。结论 DNTF具有致敏性,为中等致敏物。为保护接触者的身体健康提供基础数据,同时为小鼠局部淋巴结法在国内化学品毒性评价中的发展和应用积累了实验数据。
目的 SD大鼠13周重复灌胃十味龙胆花胶囊,观察给药后动物出现的毒性反应及毒性反应的性质和程度,毒性反应的发展和恢复情况;预测其可能对人体产生的不良反应;确定毒性剂量—效应关系;确定毒性作用的靶器官及其损害的可逆性;为临床安全用药的剂量设计和临床毒副反应监测提供参考。方法 本次试验设对照组和十味龙胆花胶囊低、中和高剂量组,剂量分别为1、2和4 g/kg·bw。本次试验共使用7~8周龄SD大鼠120只,雌雄各半,使用Provantis系统根据动物体重随机分组,每组雌雄各15只。经口灌胃给药,给药体积10 ml/kg,给药1次/d,连续给药13周。试验期间,每天对动物进行笼旁观察,每周进行临床观察及测定体重、摄食量。给药结束检测10只/性别/组,恢复期结束检测5只/性别/组。检测指标包括眼科检查、血液学、血清生化、凝血、尿指标、大体解剖和病理组织学检查等。结果 试验期间,各组动物眼科检查、笼旁观察及临床观察均未见异常。与同期溶媒对照组相比,动物体重及摄食量未见异常,动物血液学、血清生化指标、凝血指标及尿液指标均未见有毒理学意义的改变,脏器重量、脏器系数及组织病理学检查,未见与给药相关的变化。结论 在本试验条件下,SD大鼠连续13周灌胃十味龙胆花胶囊,剂量分别为1、2和4 g/kg·bw,给药结束及恢复期结束时,供试品高剂量组动物各脏器组织均未见明显与供试品相关的组织病理学病变及延迟病理学改变。雌雄动物无可见有害作用水平(no observed adverse effect level, NOAEL)均为4 g/kg,相当于临床用量的59.3倍。