实验动物标书-大鼠铅中毒
铅镉联合中毒对大鼠肝脏肾脏的病理和氧化损伤

给药 90 d 后,大鼠肝细胞的损伤程度与铅镉染毒剂量水平有明显的剂量效应关系,Ⅳ组大鼠肝脏 病变最为明显. 与对照组(图 1A)比较,Ⅱ组大鼠肝小叶中央静脉充血,小叶间动静脉充血,肝血窦扩张 充血,并出现嗜中性粒白细胞浸润;肝细胞肿胀变圆,颗粒变性;部分细胞核出现核浓缩,严重者核溶解,
10 期
应用 SPSS 17. 0 分析软件进行数据统计、分析和处理,并进行单因素方差分析和显著性检验.
2 结果与讨论
2. 1 临床症状观察 染毒初期,各实验组大鼠进食、饮水正常,无明显中毒症状及体征. 染毒 30 d 后,最高剂量组( Ⅳ组)
雌雄大鼠各死亡 2 只,死亡大鼠剖检可见心脏肿大,肺部充血. 与对照组相比,各剂量组存活大鼠依据剂 量的高低分别出现不同程度轻微精神不振,食欲下降,皮毛无光泽呈乍起状. 染毒 60 d 后,中剂量组 ( Ⅲ组) 雄性大鼠死亡 2 只,雌性大鼠死亡 1 只,死亡剖检状况同上. 染毒 90 d 后发现,剂量组大多数大 鼠眼睑出现黏性分泌物,并伴有拉稀现象. 2. 2 肝脏病理学组织学观察
为了进一步探讨铅镉联合对大鼠肝脏和肾脏的毒性作用,本实验拟采用低剂量硝酸铅和氯化镉溶 液对 SD 大鼠进行亚慢性经口联合毒性研究,通过检测血清与组织( 肝脏和肾皮质) 中各项抗氧化指标 变化,观察肝脏和肾脏的病理组织学改变,旨在阐明铅镉联合作用对大鼠机体、肝脏以及肾脏抗氧化酶 系统的影响和病理损伤的机理,从而为进一步探讨铅镉联合对哺乳动物机体的毒性作用机理提供一定 的科学依据.
铅中毒对大鼠体内锌含量影响

铅中毒对大鼠体内锌含量影响【关键词】锌含量锌作为人体必需元素之一,参与了很多重要的生理活动,一旦体内各组织器官锌含量出现失衡,就会导致一系列的生理功能紊乱。
因此,观察铅对锌在组织器官中含量的影响变化,对预防铅中毒有一定意义。
本实验用醋酸铅染毒大鼠3周并检测血铅及血红蛋白含量,实验结束时检测股骨及脑中铅和锌元素的含量,探讨铅和锌元素间的变化关系。
1 材料与方法11 主要试剂与仪器醋酸铅[Pb(CH3COO)2・3H2O],盐酸,浓硝酸,高氯酸等皆为分析纯(北京化工厂);原子吸收分光光度计SpectrAA.880(美国Varian 公司);UV755B型紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);平板控温消化电炉;双重纯水蒸馏器(上海玻璃仪器一厂)。
12 实验动物 Wistar成年健康大鼠40只,雌雄各半,体重180~200g[长春市高新医学实验动物研究中心,动物质量合格证号:(吉)2003-2004]。
13 动物分组及铅中毒模型制备将40只大鼠适应性喂养1周后,随机分成3组:对照组(10只)、铅中毒组(20只)和空白组(10只)。
空白组大鼠适应性喂养1周后处死,采集血样。
对照组自由饮用含125μl/L醋酸的去离子水3周,于实验第4周起每天灌胃去离子水,连续3周。
铅中毒组自由饮用02%醋酸铅水溶液(含125μl/L醋酸)3周造成大鼠实验性铅中毒后,于实验第4周起每天灌胃去离子水,连续3周。
醋酸铅水溶液中加入125μl/L醋酸酸化,以防治铅盐、铅氢氧化物凝聚。
14 样品收集及处理实验前,取常规饲料、饮用的去离子水,10只空白组大鼠全血备用。
实验结束时,断颈椎处死动物,迅速取出大脑,撕去表面的被膜组织,用滤纸吸去污血,存放在-20℃冰箱中待测。
剥离大鼠双后肢股骨并剔净附着在骨骼上的肌肉,放入烤箱中约50℃烘烤至恒重,恒重后备用。
样品均为混合酸(高氯酸:硝酸=1∶4,V/V)先预消化24h后再放在电炉上消化,同时作空白管消化对照。
急性铅染毒对小鼠行为及脂质过氧化水平的影响

急性铅染毒对小鼠行为及脂质过氧化水平的影响张秀珍;苏依所;余德将;黄陈平【期刊名称】《广东微量元素科学》【年(卷),期】2007(14)12【摘要】为了解急性铅染毒对小鼠行为及脂质过氧化水平的影响,并探讨两者关系,将48只 ICR 小鼠随机分为4组,低、中、高铅组小鼠分别予以醋酸铅2、10、50 mg/kg ip 染毒,隔日1次,连续3次;对照组予以等量的生理盐水;染毒后作自发活动、Morris 水迷宫测试,实验结束时测定血浆、脑匀浆 MDA 和 T-SOD.结果表明,铅染毒小鼠易激惹、多动,逃避潜伏期显著延长(P<0.01).血浆 MDA、T-SOD 和脑匀浆MDA 明显增高(P<0.01),并与染铅剂量呈正线性相关(P<0.01).但小鼠行为改变与脂质过氧化水平之间关系不明显.结论是急性铅染毒能够影响小鼠的行为,呈现激惹、多动及学习记忆能力减退;急性铅染毒能提高小鼠脂质过氧化水平,并可代偿性提高机体 T-SOD 活性,但脂质过氧化水平增高是否为急性铅中毒行为改变的机制之一尚有待进一步研究.【总页数】6页(P30-35)【作者】张秀珍;苏依所;余德将;黄陈平【作者单位】温州医学院环境与公共卫生学院预防医学系,浙江,温州,325035;温州医学院环境与公共卫生学院预防医学系,浙江,温州,325035;温州医学院环境与公共卫生学院预防医学系,浙江,温州,325035;温州医学院环境与公共卫生学院预防医学系,浙江,温州,325035【正文语种】中文【中图分类】R595.2【相关文献】1.低水平铅染毒对小鼠脾脏显微结构的影响 [J], 鲍红丹;孙鹂2.急性铅染毒对发育期小鼠行为影响及与脂质过氧化水平的关系 [J], 黄陈平;林林;苏依所;余德将;张秀珍3.铅染毒家兔脂质过氧化水平和神经传导速度的变化及关系研究 [J], 林林;黄陈平4.杨梅黄酮对铅染毒雄性小鼠生精功能及激素水平的影响 [J], 陈宗耀; 李乐乐; 王振滔; 许世林; 李瑶; 王艳春; 范红艳5.番茄红素对铅染毒小鼠脂质过氧化的保护作用 [J], 邱向红;李辉;潘洪志因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
铅的急性毒性试验的研究

铅的急性毒性试验的研究摘要:本文阐述了重金属铅及其试剂溶液对金鱼、鲍、水丝蚯等动物的急性毒性试验。
介绍了不同动物的给药方式、选择剂量的方法,进而总结了毒性试验的影响。
结果表明:铅对金鱼的急性毒性LC50值越小,则该有铅的毒性越大。
铅对水丝蚯为24h的作用其LC50为7. 096 mg/L;48 h的LC50为4. 731 mg/L。
铅对中华鳑鲏鱼的半致死浓度24 h<48 h<72 h<96 h 。
铅对波纹巴非蛤的毒性级别为高毒级(LC50为1 -100 mg /L)。
在96 h半致死浓度和安全浓度下,120 h波纹巴非蛤各组织Pb2+的蓄积量依次为鳃<内脏<肌肉。
铅对牡蛎96h LC50为43.55 mg/L,铅的安全浓度为0.44 mg/L,牡蛎对铅具有很强的耐受性。
关键词:铅;动物急性毒性试验;LC50The Study on acute toxicity test of Lead in animalsAbstract : LeadKey words : lead;acute toxicity test; Pre experiment; formal test; feeding method.食醋1.铅的来源铅在自然界中分布很广,在地壳中的含量约为0.0016%。
由于人类的活动,铅不断向大气圈、水圈以及生物圈迁移。
人类主要通过呼吸含铅尘埃和饮水污染以及食用累积铅的食品摄人铅。
重金属是一类典型的环境污染物。
环境中重金属污染的来源主要是化工、采矿、金属冶炼及加工、电镀、轮船制造等行业,以及农用杀虫剂、生活污水和垃圾渗出液等。
对于生物体而言,铅属于非必须金属,不参与有机体的代谢活动,组织内含有较低浓度时就能对有机体产生显著的毒性。
铅是常见的重金属污染源,具有相对较强的稳定性和难降解性,是典型的积累性污染物,易被生物体吸收。
2.试验动物2.1金鱼金鱼鱼苗,平均体长为7 cm,平均体重为2.5 g,鱼苗身体健壮,体型均衡,体色相近,反应灵敏。
强化SOD刺梨汁对铅中毒大鼠_小鼠的治疗作用_杨琳

·药 理·强化SOD刺梨汁对铅中毒大鼠、小鼠的治疗作用杨琳 李淑芳 夏炳南(贵阳550004贵阳医学院药理教研室)摘要 目的:观察强化SOD刺梨汁(简称SOD刺梨汁)对铅中毒动物的驱铅作用,及其对铅中毒动物体内超氧化物歧化酶(SO D)、过氧化脂质(LPO)和免疫功能的影响。
方法:用大鼠、小鼠建立铅中毒模型,检测SOD刺梨汁对大鼠的排铅量、SOD活性和LPO含量,以及小鼠免疫功能的变化,并与临床常用药物EDT A进行比较。
结果:SOD刺梨汁能显著地增加铅中毒大鼠铅排出量。
而且能显著地升高SOD活性和减少LPO含量,明显地增强铅中毒小鼠的免疫功能。
这些作用是EDTA所没有的。
结论:SO D刺梨汁对铅中毒动物比EDT A具有更为全面的治疗作用。
关键词 强化SO D刺梨汁;铅中毒;SOD;LPO;免疫功能Therapeutic effect of Cili juice enriched with SOD on lead poisoning in rats and miceYang Lin(Yang L),Li Shufang(Li SF),Xia Bing nan(Xia BN)(Pharmacology Department,Guiyang Medical College,Guiy ang550004)ABSTRAC T OBJEC TIVE:T o observe the effects of Cili juice enriched w ith SOD(CLJES)on lead ex cre tio n,activity of superox ide dismutase(SOD)in ery thro cy tes,plasma lipid peroxidation(L PO)and immune function in experimental lead poisoning animals.METHODS:Lead poisoning models were made in rats and mice.T he effects of CLJES o n lead ex cre tio n,SOD activity,L PO concentration in rats and immune functions in mice were determined and compared w ith those of conventional EDT A treatment.RESULTS:CLJES significantly increased lead ex cre tio n.Furthermore it significantly increased SOD activity,reduced LPO concentration in rats w ith lead poisoning and enhanced immune function in lead loaded mice,how ever ED TA had no such actions.C ONCLUSION:CL JES mig ht exer t a w ider r ange of therapeutic effects on lead poisoning than EDT A.KEY W ORDS Cili juice enriched with SO D,lead poisoning,SOD,LPO,immune functions 目前城市的环境铅污染日趋严重,除职业性铅中毒外,城市一般人体内铅含量也明显增高。
大鼠急、慢性毒鼠强中毒模型的建立

大鼠急、慢性毒鼠强中毒模型的建立*陈伟杰1,2,陶涛1,李斌1,廖志钢1(1.四川大学华西基础医学与法医学院,四川成都 610041;2. 浙江省余姚市公安局,浙江余姚315400;)摘要研究背景及目的:毒鼠强是一种剧杀鼠药,对人、畜危害极大,临床诊治和法医学鉴定经常遇到毒鼠强中毒的案例,但是对毒鼠强中毒的机制仍不明确。
为了对研究毒鼠强中毒大鼠脑内GABA及GABA A R-α 1的表达情况和变化规律提供动物模型。
方法:健康Sprague-Dawley大鼠(S-D 大鼠)60只,随机分为正常对照组、空白对照组、急性中毒组和慢性中毒组,其中慢性中毒组按中毒后处死时间不同分成30min,3h,6h,12h,24h,3d,5d,7d,10d组,每组5只。
急性中毒组每只以1.0mg/kg的剂量用毒鼠强悬浊液灌胃,慢性中毒组每只以0.1mg/kg的剂量用毒鼠强溶液灌胃制作中毒模型。
结果:①抽搐是毒鼠强中毒的主要临床表现;②病理学改变主要为蛛网膜下腔出血和脑水肿;③根据大体形态和组织学改变,动物模型成功,为后期研究打下了基础。
[关键词] 毒鼠强; 中毒; 动物模型An established experimental model of rats poisoned by tetramineChen Wei-jie1,2, Tao Tao1, Li Bin1, Liao Zhi-gang1 (1.School of West China Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University. Chengdu 610041. 2 The Public Security of Yuyao,Zhejiang province, yuyao 315400 )[Abstract] Background and purpose Tetramine is a severe toxicant for killing mouse. Accidental and homicidal poisoning are common in both clinical and forensic aspects in China. But the intoxicated mechanism of tetramine is not known so far. To approach the intoxicated mechanisms we designed the experimental model of rat poisoned by tetramine and for later to study immunohistochemistry.expression of GABA and GABA A R-α1.Methods Sixty healthy Spragwe-Dawley rats were randomly divided into four groups including the control, the sham poisoned, the acute poisoned and the chronic poisoned. And the latter was once more subdivided into nine subgroups according to the sacrificed time of animals at 30min, 3h, 6h, 12h, 1d, 3d, 5d, 7d, 10d after poisoned. Each rat of acute poisoned group was given 1.0mg/kg tetramine by lavage and the rat of chronic poisoned group was given 0.1mg/kg tetramine by lavage. Results:①Spasm is main clinical signs of poisoned groups. ②Subarachnoid hemorrhage and oedema were main pathological changes in the brain of acute poisoned group. ③The experimental model is successful according to the pathological changes of rats. It provides the animal model for the study of expression of GABA and GABA A R-α1 in the brain of chronic poisoned group.[Key words] Tetramine; poisoning; animal model据中国预防科学院中毒控制中心调查,毒鼠强中毒在我国已成为临床诊治和法医学鉴定的常见案例。
铅对成年大鼠大脑皮质尼氏小体的影响
2013.06总第263期铅对成年大鼠大脑皮质尼氏小体的影响山西省朔州职业技术学院卢占龙张孝清山西农大硕士研究生石慧姝一、铅的毒性机理与试验目的重金属铅是一种不可降解的环境神经毒物,在环境中可以长期聚集,是强烈的亲神经性毒物,发育中的中枢神经系统对其毒性特别敏感。
主要表现为铅对未成熟脑学习记忆力的损害。
研究表明,铅随血流进入脑组织,损伤小脑和大脑皮质细胞,干扰代谢活动,导致营养物质和氧气供应不足。
由于能量缺乏,脑内小毛细血管上皮细胞肿胀,管腔变窄,血流淤滞,渗透性增加造成血管周围水肿,发展为弥漫性脑损伤,而打乱脑细胞冲动的传导。
波士顿儿童医院生理学家和流行病学家Bellingor认为铅能破坏几乎所有的脑神经递质功能。
铅对儿童神经系统来说是一种极为敏感的毒物,其损害作用从胎儿期就开始了。
未发育成熟的胎儿脑内皮细胞不能阻止铅进入脑组织,从而造成尚未发育成熟前就受到铅的毒害。
宝宝在接触高浓度铅引起的中毒易累及脑部而引起中毒性脑病,其症状常有兴奋或倦睡、肠胃不适症状、运动失调、头痛等,严重时可出现昏迷。
此病可导致幼儿血脑屏障功能受损,并出现病理性脑水肿。
儿童若长期接触低浓度铅,可引起行为功能改变,常见的有模拟学习困难、综合能力下降、运动失调、多动、易冲动、注意力不集中、侵袭性增强和智商下降等。
接触高浓度铅还可引起脊髓运动细胞损害,导致运动机能和体位平衡机能失调。
低水平的慢性铅暴露对婴幼儿中枢神经系统不可逆的损害以及对学习记忆能力的影响是一个备受关注的重大问题。
婴幼儿的消化道对铅的吸收率较成人约高5倍,而排泄率较成人低,加之儿童血脑屏障发育不全,因此铅极易在婴幼儿神经系统发生蓄积。
0~6岁儿童的大脑智力发育对铅的敏感性高于成人30倍,我国很多城市儿童铅中毒已达到36%~40%,是美国儿童的10余倍。
研究表明当儿童的血铅由0.48μM升高到0.97μM时,智商平均下降2~6分。
铅对儿童学习、记忆力损害已经构成极大的威胁。
铅中毒损害大鼠空间学习记忆机制探讨
铅中毒损害大鼠空间学习记忆机制探讨中文摘要目的重金属铅是我们熟知的神经毒物,在环境中普遍存在,因可以引起婴幼儿不可逆的神经系统损害,而备受人们关注。
由于血脑屏障没有发育完整,婴儿的血铅水平在达到100斗g/L时便可以引起认知功能低下或发育迟缓;在动物模型研究中也发现,低浓度铅暴露同样可以引起动物学习记忆损害,而且损害程度和血铅浓度呈正相关。
人们对铅中毒导致认知损害的机制进行了大量的研究工作,发现铅可以模拟钙的作用,从而改变神经系统的功能;使突触前膜的神经递质谷氨酸释放减少,再摄取增加;抑制NMDAR的激活;干扰PKC和NOS的激活等,尽管如此,铅引起的学习记忆损害的机制至今还没有共识。
CaMKⅡ在脑组织中高度表达,是突触后颗粒(PostsynapdcDensity,PSD)中主要的主要成分。
通过NMDAR内流的钙可以激活CaMKⅡ,并且可以使该酶的Thr286磷酸化,这种磷酸化可以使它在钙浓度下降情况下依然保持酶的活性。
磷酸化的CaMKⅡ可以向突触的PsD移动,并结合到NMDAR,也就是说,钙离子浓度的瞬间升高可以引起该酶的长时间激活和位置的改变,而这些特性被认为是记忆的分子基础。
同时人们还发现LTP的诱导和行为学的训练同样可以导致CaMKII的Thr286的磷酸化,提示该酶在突触可塑性和行为学训练中具有非常重要的作用。
1996年English和Sweatt首先发现MAPK途径在突触可塑性中起着非常重要的作用。
他们首先发现NMDAR被激活后可以导致ERK2被激活。
在随后的研究中利用ERK2的抑制剂PD98059等,进一步证明该酶的激活为工腓诱导和空间学习记忆等所必需。
尽管许多的实验已经证明CaMKⅡ在学习记忆中具有非常重要的作用,但铅对这该酶的影响却未见报道。
本课题组已发现慢性铅中毒可以扰乱正常小鼠脑海马静态ERK2活性变化,但怠、慢性铅中毒对脑海马CAl区以及对刺激诱导的ERK2活性变化的影响却不清楚。
实验动物证试题库--动物模型
动物模型1、人类疾病动物模型评估原则中,下述对相似性原则描述错误的是。
A复制的动物模型应尽可能近似人类疾病。
B为了尽量做到与人类疾病相似,首先要在动物局部功能的选择上加以注意。
C其次在复制动物模型实验方法上不断探索改进。
D另外在观察指标等方面都应加以周密的设计,使其尽可能与人类的疾病相似。
2、动物模型评估的重复性原则是指。
A理想的人类疾病动物模型应该是可重复的,应是可标准化的。
B在设计时应尽量选用标准化实验动物同时应在标准化动物实验设施内完成动物模型复制工作。
C应同时在许多因素上保证一致性。
D复制的动物模型应力求可靠地反映人类疾病。
3、以前使用结扎兔阑尾血管的方法可复制阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎,后来改进方法结扎兔阑尾基部而保留血液供应,获得人类急性梗阻性阑尾炎穿孔导致腹膜炎。
此模型复制的改进符合模型评估原则中的。
A 重复性B相似性 C 可靠性 D 可控性4、铅中毒实验,选用大鼠复制动物模型时,大鼠本身易患进行性肾病,容易与铅中毒所致的肾病相混淆,选用蒙古沙鼠则较好,因为蒙古沙鼠只有铅中毒才会使其出现肾病变。
此符合模型评估原则。
A 重复性B 相似性C可靠性 D 可控性5、按产生原因分类,人类疾病动物模型可分为。
A 病理过程模型、系统疾病模型、离体组织模型、整体动物模型B 诱发性动物模型、自发性动物模型、病理过程动物模型、系统疾病动物模型C诱发性动物模型、自发性动物模型、抗疾病动物模型、生物医学动物模型D 物理因素动物模型、化学因素动物模型、生物因素动物模型、复合因素动物模型6、用外科手术方法复制大鼠肺水肿动物模型,应属于。
A诱发性动物模型B自发性动物模型C抗疾病动物模型D生物医学动物模型7、沙鼠缺乏完整的基底动脉环,左右大脑供血相对独立,可作为中风的动物模型。
该模型属于。
A诱发性动物模型B自发性动物模型C抗疾病动物模型D生物医学动物模型8、自发性动物模型的最大优点是。
A来源比较较多,种类丰富。
B动物饲养条件要求高,自然发病率也比较低。
实验动物标书-大鼠铅中毒
不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究摘要大量的流行病学调查和研究表明,铅中毒可诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤,特别是对脑发育的影响备受关注,大家公认为发育大脑更容易受到铅的损害,国内外有许多关于铅中毒对脑发育影响机制研究,但其物质基础如何,仍未完全明确。
铅中毒对成熟大脑影响的报道相对较少,有关铅中毒对发育大脑和成熟大脑影响的机制差异并没有系统报道。
本次实验采用幼年和成年的大鼠以腹腔注射和自由饮用醋酸铅溶液的方式给药,分别选用幼年和成年大鼠分别建立了急性和慢性铅中毒模型,造模成功后,进行水迷宫实验,了解大鼠的记忆和识别能力,处死大鼠后,采用病理和免疫组化方法,研究不同类型铅中毒大鼠中枢神经系统的神经元、星状胶质细胞的生长情况,了解神经元环路的变化情况。
采用原子吸收测定、生化试剂测定、酶联免疫法方法和分子生物学技术研究中枢神经系统的氧化和抗氧化防御系统,了解活性氧的产生情况和氧化应急的损伤情况,同时分析脑组织中钙离子代谢、多种激酶的活性及主要神经递质和信号分子的变化情况,了解铅中毒对大脑内的代谢和信息传递的影响。
通过一系列实验对不同类型铅中毒大鼠的行为学,解剖组织学、代谢学和信息学等多方面比较,寻找两种大鼠铅中毒模型的差异,进行有关指标的进一步研究,寻找可能的新机制,为铅对中枢神经系统的毒性机制进一步研究提供理论支持,同时为排铅药物筛选研究提供实验基础。
铅中毒,大鼠,大脑,中枢神经系统。
不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义铅对环境的污染日益加剧,已由职业环境扩展到日常环境.实际上,随着我国的社会经济发展,特别是汽车保有量和房屋装修业的迅速增加,每个城市都面临环境中的铅负荷不断上升的危险,而铅可通过皮肤、呼吸道、消化道进入人体,诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤[1]。
1999年8月全国部分地区和城市儿童血铅水平调查,平均38.8%的儿童血铅水平超过100 g·dL-1。
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不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究摘要大量的流行病学调查和研究表明,铅中毒可诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤,特别是对脑发育的影响备受关注,大家公认为发育大脑更容易受到铅的损害,国内外有许多关于铅中毒对脑发育影响机制研究,但其物质基础如何,仍未完全明确。
铅中毒对成熟大脑影响的报道相对较少,有关铅中毒对发育大脑和成熟大脑影响的机制差异并没有系统报道。
本次实验采用幼年和成年的大鼠以腹腔注射和自由饮用醋酸铅溶液的方式给药,分别选用幼年和成年大鼠分别建立了急性和慢性铅中毒模型,造模成功后,进行水迷宫实验,了解大鼠的记忆和识别能力,处死大鼠后,采用病理和免疫组化方法,研究不同类型铅中毒大鼠中枢神经系统的神经元、星状胶质细胞的生长情况,了解神经元环路的变化情况。
采用原子吸收测定、生化试剂测定、酶联免疫法方法和分子生物学技术研究中枢神经系统的氧化和抗氧化防御系统,了解活性氧的产生情况和氧化应急的损伤情况,同时分析脑组织中钙离子代谢、多种激酶的活性及主要神经递质和信号分子的变化情况,了解铅中毒对大脑内的代谢和信息传递的影响。
通过一系列实验对不同类型铅中毒大鼠的行为学,解剖组织学、代谢学和信息学等多方面比较,寻找两种大鼠铅中毒模型的差异,进行有关指标的进一步研究,寻找可能的新机制,为铅对中枢神经系统的毒性机制进一步研究提供理论支持,同时为排铅药物筛选研究提供实验基础。
铅中毒,大鼠,大脑,中枢神经系统。
不同类型铅中毒大鼠模型的神经系统毒性(学习记忆障碍)机制比较研究一、项目可行性报告(一)立项的背景和意义铅对环境的污染日益加剧,已由职业环境扩展到日常环境.实际上,随着我国的社会经济发展,特别是汽车保有量和房屋装修业的迅速增加,每个城市都面临环境中的铅负荷不断上升的危险,而铅可通过皮肤、呼吸道、消化道进入人体,诱发肾脏、神经系统、造血系统损伤[1]。
1999年8月全国部分地区和城市儿童血铅水平调查,平均38.8%的儿童血铅水平超过100 g·dL-1。
也就是说,我国城市儿童中有约40%左右受到铅中毒的威胁[2]。
近年人们生活条件提高了,但铅中毒事件任然严重,国内外常常报道铅超标或中毒的事件[3,4],美国、加拿大等均报道交通警察血铅超标严重[4]。
浙江省近年不同地方报道中毒的事件, 2005年浙江中部的东阳、兰溪、永康、义乌、浦江、绍兴等市县的锡箔产业的大量从业人员和上千名儿童发生铅中毒事件,2011年在浙江台州和德清的电池生产厂引起周围数百位居民铅中毒事件。
由此可见,铅中毒已经是比较严重的社会问题,探索铅中毒的毒性机理,研究防治措施和筛选相关药物有非常重要的现实意义。
在铅中毒对人体的危害方面,研究发现[5-6],铅能引起贫血,脑发育、肝、肾功能损害,降低免疫功能,致癌等作用。
其中对脑的影响最为严重,由于脑是铅最敏感的器官,微量铅即可引起神经系统的功能障碍,严重中毒可引起中枢神经细胞退行性改变,导致脑病,儿童可导致智力低下,认知缺陷[5],因此,铅中毒的很多深入研究是关于脑部的毒性损害。
铅对脑的损害集中在一些特殊的区城。
最首要的部位包括大脑皮质的额前区,海马回和小脑。
这些区域的神经元如颗粒细胞和小球周细胞等主要参与学习记忆,而在这些区域的胆碱能系统中重要的神经环路,如隔-海马、斜角带-嗅球、Meynert基底核(NBM)-新皮层等具有维持正常的学习记忆功能[7-8]。
星状胶质细胞参与维持正常的学习记忆功能[9]。
铅中毒的一些特征性的临床表现有可能正是与这种特殊的解剖部位的特点密切相关。
如大脑皮质额前区的损伤可以引起认知功能的损害,并可引起进行性的注意力分散[10]。
大量研究显示[11],铅引起氧化应急损伤,一方面铅作为氧自由基的启动剂而诱发氧自由基的产生,铅通过线粒体产生活性氧,同时还可抑制氧自由基的清除酶(SOD,CAT)活力,使血,肝和脑中MDA含量增高。
另一方面铅作为琉基的亲合物质易于与含疏基的酶(GSHPx,G6PD,GR)或物质(GSH)结合而使相应酶活力下降和琉基耗竭,因此使机体的抗氧化能力下降,进一步增强脂质过氧化的毒理效应。
Yiin和Lin等人的研究证明[12],铅能显著增加油酸,亚油酸和花生四烯酸中MDA 的含量,且脂肪酸中双键数目越高,其相应体系中MDA含量也越高。
铅能诱导花生四烯酸的聚集,从而增加细胞膜脂质过氧化的敏感性[13]。
铅在体外能与磷脂双分子膜紧密结合[14]。
体内实验也证明[15],脂质过氧化水平的增加和磷脂水平的下降与脑区的铅浓度显著相关。
因此,转变的膜脂质成分可导致细胞膜完整性,渗透能力的变化,使细胞质膜结构受损,细胞内的线粒体和内质网释放凋亡相关物质,促进细胞凋亡。
铅可取代钙的作用,影响细胞内多种激酶的活性等多个环节,铅可以通过与钙离子竞争进入细胞内,干预突触前终端钙离子而对LTP起作用[16]。
还可作用于突触后膜上电压依赖性的钙离子通道,阻断钙离子电流[6],铅可以激活蛋白激酶C(PKC)系统,引起细胞内游离钙浓度的升高,而胞内钙离子超载是神经细胞损伤死亡的重要原因。
铅还作用于钙调素-蛋白激酶和cAMP-蛋白激酶等使钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)失活[5,17],减少ERK2活性维持时间,降低ERK2通过调节细胞骨架蛋白、核蛋白和信号蛋白等发挥其对突触可塑性的调节和学习记忆的形成。
铅还可以通过抑制腺苷酸环化酶间接抑制蛋白酶磷酸化过程,从而影响学习记忆过程[18]。
铅可以破坏星形胶质细跑[19]。
另外的几项研究表明[20,21],铅模拟钙样作用,激活NMDA受体复合物、活化NOS,引发自由基气体分子(NO)合成增加及自由基连锁反应,导致组织细胞的变性与坏死;同时,NMDA受体复合物的激活与N0对sGC的活化引起胞内cAMP水平升高,进而刺激突触前膜兴奋性氨基酸释放异常,导致神经兴奋与传导异常,表现出神经行为异常。
总之,有关铅对脑损伤机制方面,国内外学者目前已经达成广泛的共识[5-6]:铅通过诱发细胞内过氧化物含量升高,破坏细胞的结构;通过影响钙离子代谢、细胞内多种激酶的活性等多个环节,影响脑内少突胶质细胞和星状细胞的正常功能,并诱导神经元凋亡的过度表达。
这个机制解释了许多铅致脑损伤的毒理原理,但仍有一些机理任未明确,如神经环路受损便出现严重的学习记忆障碍的问题,虽然国内外学者普遍认为铅中毒可引起严重的认知障碍,但这种神经行为障碍是否与基底前脑胆碱能系统异常有关仍未明确。
针对目前很多铅中毒研究主要集中在发育脑,对成熟脑研究比较少,且一些铅中毒的作用机制不明的情况下,本研究采用系统研究法:通过选用幼年和成年大鼠分别建立急性和慢性铅中毒模型[22],测定铅中毒大鼠学习记忆能力,同时观察铅对大鼠脑神经发生、基底前脑成熟胆碱能神经元及星形胶质细胞的毒性效应,另外分析引起铅中毒的主要机制涉及的指标在不同模型动物的表现,发现铅对不同生长时期的脑损伤差异,寻找差异产生的可能原因,进行有关指标的进一步研究,寻找可能的新机制,为铅神经毒性机制的进一步研究积累实验基础。
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