丙烯腈致大鼠肝细胞损伤中PI3K/AKT信号通路的 作用

为探讨丙烯腈(acrylonitrile,ACN)致大鼠肝细胞损伤中PI3K/AKT信号通路的作用,随机将60只雄性SD大鼠分为5组:对照组,ACN低、中、高剂量染毒组和干预组。分别给予玉米油,11.5 mg·kg^(-1)、23.0 mg·kg^(-1)、46.0 mg·kg^(-1) ACN和300 mg·kg^(-1) N-乙酰基半胱氨酸(NAC)+46.0 mg·kg^(-1) ACN灌胃染毒,灌胃容积为5.0 mL·kg^(-1),1次·d^(-1),6 d·周-1,共28 d。最后一次染毒1 d后,大鼠麻醉心脏采血后处死,取肝脏进行实验。(1)原位末端标记法(TUNEL)观察肝细胞凋亡水平;(2)定量逆转录聚合酶链反应法(qRT-PCR)检测pi3k、akt、bad、bcl-2、cyt c和caspase-3基因表达水平;(3)免疫印迹法(WB)检测PI3K/AKT信号通路和线粒体凋亡通路相关蛋白的表达水平。研究表明:(1)细胞凋亡方面。ACN低、中剂量组凋亡细胞较对照组显著增多(P<0.05)。(2)mRNA相对表达水平方面。与对照组相比,ACN低剂量组bad、caspase-3显著升高(P<0.05),bcl-2显著降低(P<0.05);ACN中剂量组pi3k、bcl-2降低(P<0.05),cyt c升高(P<0.05);ACN高剂量组pi3k、bcl-2降低,bad升高(P<0.05);ACN各剂量组akt无显著差异(P>0.05);NAC组bad较ACN高剂量组降低(P<0.05)。(3)蛋白相对表达水平方面。与对照组相比,ACN低剂量组pro-Caspase-3降低,cleaved-Caspase-3升高(P<0.05);ACN中剂量组PI3K、p-Bad和pro-Caspase-3降低,Caspase-9、Bad、Bax和Cyt c升高,Bcl-2/Bax值降低(P<0.05);ACN高剂量组p-PI3K、p-AKT、Bcl-2、p-Bad和pro-Caspase-3降低,Bad、Bax、Caspase-9、Cyt c和cleaved-Caspase-3升高,Bcl-2/Bax值降低(P<0.05);ACN各剂量组AKT无显著差异(P>0.05)。与ACN高剂量组相比,NAC组PI3K、p-Bad和pro-Caspase-3升高,Bax、Caspase-9和cleaved-Caspase-3降低(P<0.05)。ACN抑制PI3K/AKT信号通路及激活线粒体凋亡途径可能是大鼠肝细胞损伤的原因之一。

丙烯腈暴露通过NF-κB信号通路诱导大鼠脑组织氧化应激

探究丙烯腈(ACN)暴露对大鼠脑组织NF-κB信号通路相关基因和蛋白的影响。选取60只SPF级健康成年雄性SD大鼠,随机分为对照组(玉米油)、11.5 mg·kg^(-1)ACN组、23.0 mg·kg^(-1)ACN组、46.0 mg·kg^(-1)ACN组、N-乙酰半胱氨酸(NAC)组(46.0 mg·kg^(-1)ACN+300 mg·kg^(-1)NAC),灌胃染毒,每天1次,每周6次,连续28 d。通过分光光度法检测大鼠脑组织中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)酶活性;ELISA法测定脑组织内炎症细胞因子浓度;RT-qPCR法检测脑组织中NF-κB信号通路相关基因IKKα、IκB、NF-κB和TLR4 mRNA相对表达水平;Western Blot法检测脑组织NF-κB信号通路相关蛋白TLR4、NF-κB、IKKα、p-IKKα/β、IκBα和p-IκBα相对表达水平。ACN染毒后,与对照组相比,各暴露组大鼠脑组织MDA含量均升高(P<0.05);23.0 mg·kg^(-1)和46.0 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致大鼠脑组织GSH含量降低(P<0.05);46.0 mg·kg^(-1)的ACN导致GSH-Px活性下降(P<0.05);11.5 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致CAT活性下降(P<0.05)。而抗氧化剂NAC的加入后,使得大鼠脑组织SOD活性升高,MDA含量和CAT活性均下降(P<0.05)。与对照组比较,各暴露组大鼠脑组织TNF-α浓度均升高(P<0.05);23.0 mg·kg^(-1)和46.0 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致IL-1β浓度均升高(P<0.05);46.0 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致IL-6浓度升高(P<0.05);而抗氧化剂NAC的加入后,使得大鼠脑组织中IL-6、IL-1β和TNF-α浓度水平均降低(P<0.05)。RT-qPCR结果表明,23.0 mg·kg^(-1)和46.0 mg·kg^(-1)ACN暴露导致大鼠脑组织IKKα和NF-κB mRNA表达均上调(P<0.05),46.0 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致TLR4 mRNA表达上调;而抗氧化剂NAC的加入后,大鼠脑组织IKKα和NF-κB mRNA表达均下调(P<0.05)。Western Blot结果表明,各暴露组p-IKKα/β、IKKα和NF-κB蛋白相对表达量均升高(P<0.05);23.0 mg·kg^(-1)和46.0 mg·kg^(-1)的ACN暴露导致p-IκBα蛋白相对表达量升高(P<0.05),46.0 mg·kg^(-1)ACN暴露导致TLR4 mRNA和蛋白相对表达水平升高;而抗氧化剂NAC的加入后,大鼠脑组织中p-IKKα/β和NF-κB蛋白相对表达量均升高(P<0.05)。结果表明,ACN通过诱导大鼠脑组织氧化/抗氧化失衡和炎症反应,进而激活NF-κB信号通路,NAC干预可拮抗ACN诱导脑组织发生氧化应激,抑制NF-κB的活化。

丙烯腈暴露对大鼠脑组织损伤及iNOS/p38 MAPK信号通路关键蛋白表达的影响

通过探究iNOS/p38 MAPK信号通路在丙烯腈(acrylonitrile,ACN)诱导脑组织损伤中的作用,为进一步研究ACN的神经毒性作用提供依据。选取50只SPF级健康成年雄性SD大鼠,随机分为5组,每组10只。适应性饲养一周后,以12.5、25.0、50.0 mg·kg^(-1)ACN对大鼠进行灌胃染毒,对照组给予玉米油,另设NAC组(300.0 mg·kg^(-1)NAC+50.0 mg·kg^(-1)ACN),1次·天^(-1),6天·周^(-1),共染毒13周。次日称重并处死大鼠,测定大鼠脑组织NO含量、总NOS水平及iNOS、p-p38和p38蛋白表达水平。结果显示,ACN各剂量组大鼠脑组织脏器系数与对照组比较均显著降低(P<0.05),高剂量组大鼠脑脏器系数与NAC组比较降低(P>0.05)。高剂量组NO含量和总NOS水平显著高于对照组,与NAC组比较,高剂量组NO含量降低(P>0.05),总NOS水平升高(P>0.05)。Western blot结果显示,ACN高剂量组大鼠脑组织iNOS、p-p38蛋白表达水平和p-p38/p38比值显著高于对照组和NAC组(P<0.05)。ACN可激活iNOS/p38MAPK信号通路,这可能是ACN致大鼠脑组织损伤的机制之一。

芹菜素对丙烯腈染毒大鼠脑组织氧化应激及炎症反应的影响

目的研究芹菜素(apigenin,AP)对丙烯腈(acrylonitrile,ACN)染毒大鼠脑组织氧化应激及炎症反应的干预作用。方法50只SPF级健康成年雄性SD大鼠随机分为5组:对照组、ACN组(46 mg/kg·bw ACN)、低AP干预组(46 mg/kg·bw ACN+117 mg/kg·bw AP)、中AP干预组(46 mg/kg·bw ACN+234 mg/kg·bw AP)和高AP干预组(46 mg/kg·bw ACN+351 mg/kg·bw AP),按5 ml/kg·bw灌胃染毒,1次/d,6 d/周,连续4周;检测大鼠脑组织丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平。结果与对照组相比,ACN组大鼠脑湿重及脑脏器系数降低,脑组织中MDA含量升高,GSH-Px活性降低,IL-6含量增加,差异均有统计学意义(P<0.05);AP干预后,与ACN组比较,低和高AP干预组大鼠脑湿重升高,低、中和高AP干预组大鼠脑脏器系数上升,中AP干预组大鼠脑组织SOD活性升高,低、中和高AP干预组GSH-Px活性及GSH含量增加,差异有统计学意义(P<0.05),低AP干预组TNF-α含量降低,低、中和高AP干预组IL-6含量减少,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论ACN染毒可诱导大鼠脑组织发生氧化应激及炎症反应,117和234 mg/kg·bw AP对ACN引起的大鼠脑损伤有一定的保护作用。

丙烯腈亚急性染毒致大鼠肝损伤及其可能机制探讨

目的研究丙烯腈(ACN)亚急性染毒致大鼠肝组织的损伤作用。方法60只SPF级健康成年雄性SD大鼠随机分为对照组(玉米油)、低ACN组(11.5 mg/kg·bw ACN)、中ACN组(23.0 mg/kg·bw ACN)、高ACN组(46.0 mg/kg·bw ACN)、N-乙酰半胱氮酸(NAC)干预组(300.0 mg/kg·bw NAC+46.0 mg/kg·bw ACN),每组12只,灌胃染毒,1次/d,6 d/周,共28 d。末次染毒结束24 h后,心脏采血,摘取肝,计算肝脏器系数,观察肝组织病理学改变,测定血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)活力,肝组织过氧化氢酶(CAT)活力、谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量。结果低ACN组、高ACN组、NAC干预组大鼠肝脏系数高于对照组(P<0.05);低ACN组、高ACN组大鼠血清ALT活力,中ACN组、高ACN组大鼠血清AST活力高于对照组(P<0.05);高ACN组大鼠血清ALT活力高于NAC干预组(P<0.05);ACN各剂量染毒组、NAC干预组大鼠肝CAT活力低于对照组(P<0.05),高ACN组、NAC干预组大鼠肝GSH含量低于对照组(P<0.05),中ACN组、高ACN组、NAC干预组大鼠肝MDA含量高于对照组(P<0.05);高ACN组大鼠肝MDA含量高于NAC干预组(P<0.05);光学显微镜下,对照组大鼠肝小叶结构清晰,肝索排列整齐,肝细胞形态正常;低ACN组与对照组相比无明显异常变化;中ACN组肝细胞轻度疏松,结构清晰;高ACN组肝细胞肿胀,胞浆疏松,核空泡变;NAC干预组较高ACN组大鼠肝组织损伤减轻。结论ACN亚急性染毒可通过诱导氧化应激使大鼠肝组织脂质过氧化水平发生改变,产生肝损伤作用。

芹菜素对丙烯腈致大鼠睾丸损伤的干预作用

目的探讨芹菜素(apigenin,AP)对丙烯腈(acrylonitrile,ACN)引起的大鼠睾丸损伤具有的干预作用和可能的机制,为ACN的生殖毒性防护和AP的利用提供一定依据。方法60只SPF级成年雄性SD大鼠,随机分为对照组(玉米油)、ACN组(46 mg/kg·bw ACN)、低AP组(46 mg/kg·bw ACN+117 mg/kg·bw AP)、中AP组(46 mg/kg·bw ACN+234 mg/kg·bw AP)、高AP组(46 mg/kg·bw ACN+351 mg/kg·bw AP),每组12只,进行灌胃染毒,1次/d,6 d/周,连续4周,末次称重后处死大鼠,摘取双侧睾丸和附睾,称重。测定睾丸组织中酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和琥珀酸脱氢酶(Succinate dehydrogenase,SDH)活力,丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活力及总抗氧化能力(total antioxidation capability,T-AOC)水平。结果与对照组比较,ACN组大鼠附睾湿重和其脏器系数降低,差异有统计学意义(P<0.05);大鼠睾丸组织中AKP、SDH活力降低,差异有统计学意义(P<0.05);GSH-Px活力和T-AOC水平降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与ACN组比较,中和高剂量AP干预组大鼠染毒后体重、体重增加量、体重增长率降低,差异有统计学意义(P<0.05);低AP组大鼠附睾湿重和其脏器系数升高,差异有统计学意义(P<0.05);低、中和高剂量AP组大鼠睾丸组织中LDH活力降低,AKP活力升高,差异有统计学意义(P<0.05);低AP组大鼠睾丸组织中GSH含量和T-AOC水平增高,差异有统计学意义(P<0.05);高AP组GSH-Px活力降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论ACN可诱导大鼠睾丸组织发生损伤,其机制可能与脂质过氧化有关;117~234 mg/kg·bw AP对ACN诱导的大鼠睾丸损伤有一定改善作用。