低剂量铅暴露影响青春期小鼠睾丸铁稳态及转运体DMT1/FPN1表达的研究

目的 探究长期低剂量铅暴露对青春期雄性小鼠睾丸中铁稳态及其转运体DMT1/FPN1表达的影响。方法 4周龄SPF级ICR雄性小鼠按体重随机分为3组,每组15只。依据非职业人群血铅参考值及既往研究结果确定各组小鼠铅外暴露剂量分别为0(对照组)、50和200 mg/L,随饮水摄取。染毒90 d后,通过原子吸收光谱仪检测小鼠全血及睾丸中铅、铁含量;通过铁染色(Perl′s staining)法观察睾丸中铁的分布;采用qRT-PCR及Western blot检测睾丸中铁转运蛋白(DMT1/FPN1)mRNA及其蛋白表达水平;多组间数据比较采用单因素方差分析。结果 对照组、50和200 mg/L铅暴露组小鼠全血铅含量分别为(0.70±0.04)、(6.14±0.34)和(11.92±2.92)μg/dl,F血铅=31.937,P血铅=0.000,全血铁含量分别为(41.74±1.07)、(37.15±1.37)和(34.60±1.18)μg/dl,F血铁=15.867,P血铁=0.004,50和200 mg/L铅暴露组血铁含量均较对照组明显下降(P<0.05)。3组睾丸铅含量分别为(0.02±0.01)、(0.13±0.04)和(0.20±0.05)μg/g,F睾丸铅=5.011,P睾丸铅=0.026,睾丸铁含量分别为(17.83±1.18)、(20.75±0.65)和(21.76±0.61)μg/g,F睾丸铁=161.920,P睾丸铁=0.000,两个铅暴露组睾丸铁含量均较对照组明显上升(P<0.05)。Perl′s铁染色可见铅暴露睾丸中有明显蓝色颗粒分散分布,且主要分布在精细胞群中。睾丸中铁转运蛋白(DMT1/FPN1)mRNA及其蛋白表达水平结果显示,FDMT1mRNA=9.357,PDMT1mRNA=0.004;FFPN1mRNA=1.038,PFPN1mRNA=0.410;FDMT1蛋白=316.467,PDMT1蛋白=0.000;FFPN1蛋白=4.679,PFPN1蛋白=0.031。200 mg/L铅暴露组中睾丸二价金属离子转运体(divalent metal transporter 1,DMT1)mRNA表达水平明显高于对照组(P<0.05);膜铁转运蛋白(ferroportin 1,FPN1)mRNA表达水平有上升趋势,但各组间差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,50和200 mg/L铅暴露组DMT1蛋白表达水平均明显升高(P<0.05)。200 mg/L组睾丸组织中FPN1蛋白表达水平明显低于对照组(P<0.05)。进一步分析显示前期报道的精子密度、精子活率和精子畸形率与上述主要指标间统计学相关。结论 低剂量铅暴露能导致睾丸组织中铁富集及其转运体表达水平改变。

运动性低血色素形成中大鼠十二指肠铁吸收蛋白HCP1、DMT1及FPN1表达的动态变化

目的:研究运动性低血色素形成中大鼠十二指肠铁转运蛋白血红素转运蛋白1(heme carrier protein 1,HCP1)、二价金属离子转运体1(divalent metal transporter1,DMT1)及膜铁转运蛋白1(ferroportin1,FPN1)表达的动态变化,探讨运动性低血色素的发生机制。方法:36只雄性Wistar大鼠随机分为对照组和运动组。运动组大鼠进行为期5周、6 d/周、坡度为0、速度30 m/min的递增负荷跑台训练。前2周每天训练1次,时间从1 min开始,每次递增2 min。从第3周开始,每天训练2次。分别于运动第3、4、5周末取材,采用血细胞自动分析仪测定血红蛋白(Hb)含量;Western Blot检测十二指肠上皮细胞HCP1、DMT1及FPN1表达。结果:(1)长时间大强度运动后大鼠Hb含量逐渐降低。运动组3周末Hb与其对照组相比有下降趋势,4周和5周末显著低于其对照组(P<0.05,P<0.01)。(2)运动组大鼠3周末小肠上皮细胞HCP1、DMT1及FPN1表达均显著高于其对照组(P<0.01),4周末与其对照组相比均无显著差异(P>0.05),5周末均显著低于对照组(P<0.01)。结论:大强度运动开始阶段,机体通过增加肠铁吸收维持运动机体对铁的需求,随运动时间延长,机体肠铁吸收能力降低,这是引发运动性低血色素的重要原因之一。

小肠微血管内皮细胞铁转运相关蛋白的发现

选用未离乳的SD大鼠十二指肠,采用2次酶消化及不同孔径滤网分级过滤等方法分离十二指肠微血管,通过体外培养、纯化成功获得了高纯度的原代培养的小肠微血管内皮细胞,并应用Western-blot技术,首次检测到了小肠微血管内皮细胞具有铁转运相关蛋白DMT1(divalent metal transporter1),FPN1(feerroportin1)和Tfr1的表达.这一新发现极大地丰富了小肠铁吸收及小肠铁吸收调节机制的理论,对进一步开展小肠铁代谢及其调节机制和铁代谢疾病的研究具有重要的理论和应用价值.

人体铁代谢及其调控因素

本文从铁的吸收、转运、利用、储存过程阐述人体铁代谢的分子学机制,着重讨论铁代谢过程中的关键蛋白及其相关的调控因素,明确该机制能期望为更早期、更精准的铁稳态失衡标志物的发现提供新思路,并为未来的靶向治疗提供切入点。

基于抽动秽语综合征大鼠纹状体铁代谢关键蛋白研究菖蒲郁金汤抗抽动作用

目的:观察菖蒲郁金汤对抽动秽语综合征(TS)模型大鼠纹状体铁代谢关键蛋白和多巴胺(DA)含量的影响。方法:将48只雄性SD大鼠随机分为空白组12只,造模组36只,用亚氨基二丙腈造模。完成后将造模组随机分为模型组、西药组、中药组,每组12只。西药组予硫必利悬浊液,中药组予菖蒲郁金汤药液。在造模后、干预后对大鼠进行行为学观察;用RT-PCR法检测酪氨酸羟化酶(TH)、二价阳离子转运蛋白1(DMT1)、膜铁转运蛋白1(FPN1)、铁调素(Hepcidin)mRNA的表达;免疫组织化学法检测DMT1、FPN1、Hepcidin蛋白表达情况;免疫荧光法检测TH表达;普鲁士染色检测纹状体神经细胞铁表达;ELISA法检测纹状体DA及高香草酸(HVA)表达。结果:造模后各组行为学评分均>2分;造模后及干预后,与空白组比较,模型组FPN1表达、铁、TH、DA及HVA显著降低(P<0.05),DMT1、Hepcidin表达显著增加(P<0.05);中药组FPN1、铁、TH、DA及HVA较模型组显著增加(P<0.05),DMT1、Hepcidin显著降低(P<0.05);中药组行为学评分低于模型组及西药组(P<0.05)。结论:菖蒲郁金汤可能通过调节纹状体中铁代谢关键蛋白进而调节DA含量发挥抗抽动作用。