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三氯乙烯对大鼠视网膜的损伤及诱导型一氧化氮合酶的影响

来源:华佗健康网
工业卫生与职业病 2015年第41卷第5期 ・ 334 ・ Ind Hhh&Occup Dis 2015,Vo1.41,No.5 【论著】 三氯乙烯对大鼠视网膜的损伤及诱导型一氧化氮合酶的影响 常旭红 ,高金霞 (1.兰州大学公共卫生学院,甘肃兰州730000;2.兰州市疾病预防控制中心,甘肃兰州730030) 【摘要】目的 探讨三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)对大鼠视网膜组织的脂质过氧化损伤效应及诱导 型一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响。方法 将32只大鼠随机分为对照组和500、1 000、2 000 mg/kg TCE 3个剂量染毒组,测定视网膜组织中超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)的含 量,光学显微镜下观察视网膜形态学变化,免疫组织化学法测定iNOS的表达。结果 与对照组比较, TCE染毒1 000、2 000 mg/kg组大鼠视网膜组织中SOD活力均降低(P<0.01),TCE染毒500、1 000、 2 000 mg/kg组大鼠视网膜组织中MDA含量均升高(P<O.05或P<0.01);TCE染毒的3个剂量组中,大 鼠视网膜组织中NO含量均高于对照组(P<o.01)。TCE染毒组大鼠视网膜组织的内核层、外核层、节细 胞层出现细胞核变大、水肿、空泡等变化。TCE染毒1 000、2 000 mg/kg组大鼠视网膜组织中iNOS活力 高于对照组(P<O.05)。结论TCE能激活视网膜组织iNOS表达,产生过量的NO可损伤视网膜细胞; 视网膜脂质过氧化作用增强也是TCE所致视网膜损害的机制之一。 【关键词】三氯乙烯;视网膜;一氧化氮合酶;形态学;脂质过氧化 [中图分类号]R 135 [文献标志码]A [文章编号]1000—7164(2015)05—0334—03 Effects of oxidation damage and inducible nitric oxide synthase induced by trichIOr0ethylene in rats retina CHANG Xu—hong ,GAO J in—xia ( School of Public Health,Lanzhou University,Lanzhou 730000 China) [Abstract]0bjective To explore the damage of retina oxidation damage and inducible nitric oxide synthase(iNOS)induced by trichloroethylene(TCE)on rats.Methods Thirty two male SD rats were divided into 4 groups,including control group,3 dose groups with 500 mg・kg一 ・d一 ,1 000 mg・kg一 ・d一 and 2 000 mg・kg ・d~TCE,respectievely.The rat retina tissue was extracted to measure activity of Superoxide Dismutase(SOD),content of malondia1dehyde(MDA)and NO.Morphological changes of retinal were observed by light microscopy.Activity of iNOS were measured by immunohistochemical method.Results In retina homogenate samples,activity of SOD in medium and high dose groups was lower than control group (P<O.01),the concentration of MDA in all groups were higher than control group(P<0.05~P<O.01). Compared with the contro1.the levels of NO increased in three TCE dose groups(P<O.0 1).The results of retina histology demonstrated that cell nucleus gets bigger,edema,cavitation of kernel layer,outer nuclear layer and ganglion cells of rat retinal tissue in TCE group.The activity of iNOS in 1000 and 2000 mg/kg TCE dose group were higher than control group(P<0.05). Conclusions Trichloroethylene induced to the expression of iNOS,and the nitric oxide increased can be one of the mechanism in retina destruction.Lipid peroxidation have a related to retina destruction. [Key words]Trichloroethylene;Retina;iNOS;Morphological;Lipid peroxidation 三氯乙烯(trichloroethylene,TCE)是一种无 色、易挥发、难溶于水的工业有机溶剂和金属清洁 剂,目前常用于电镀或油漆喷涂前五金工件的去 污、不锈钢制品清洁剂、印刷电路板清洗、电子元 件制造等。吴志强等报道3 331家电子、塑胶、五 金类企业的TCE超标率较高达2O 9,6~3O n ;自 1984年Phoon等_2 报告了首例TCE引起眼角膜溃 疡之后,以后不断有接触TCE后对眼造成不同程 度的损害的报道 ],王秀芹等报道了146例TCE [作者简介]常旭红(1982一),男,讲师。 [通讯作者]高金霞,E—mail:gaojxgsl01l@163.corn 药疹样皮炎患者,71.92 的患者有不同程度的眼 常旭红,等.三氯乙烯对大鼠视网膜的损伤及诱晏型_氧化氮合 响 部异常症状 ]。但是关于TCE如何引起眼部损害 切片,HE染色,进行形态学观察;用免疫组化法 的机制尚不清楚。我们通过对大鼠皮下注射TCE 测定iNOS。其余视网膜组织制备10 匀浆。 的染毒方式,初步探讨TCE对大鼠视网膜组织的 1.2方法 形态改变、脂质过氧化损伤效应及视网膜组织中一 1.2.1 SOD活力和NO及 A含量的测定 将制 氧化氮(NO)及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表 备好的10 匀浆以3 000 r/rain离心10~15 min(离心 达,为进一步研究TCE对眼部损害提供科学依据, 半径为5.48 cm),严格按照试剂盒说明,根据实验需 以期对职业性TCE接触者的眼部防护及为临床应 要,取适量上清液进行NO、SOD、MDA指标测定。 用提供参考依据。 1.2.2 iN0S活力的测定采用免疫组化SABC法, iNOS阳性判断标准为复染封片后,经显微镜观察出 1材料与方法 现褐色的染色区域。将复染后的载玻片,用光学显 1.1 材料 微镜和照相显微镜对免疫组化的结果拍照,并将图 1.1.1 主要仪器和试剂 721分光光度计, 像输人电脑,应用IPP软件进行阳性区域的测定, OLYMPUS光学显微镜,TCE分析纯(美国Sigma 结果以单位面积累计吸光度( )值表示。 公司),橄榄油(美国Sigma公司),超氧化物歧化 1.3统计学处理 酶(SOD)、丙二醛(MDA)、NO试剂盒购自南京 数据用( ±s)表示。采用单因素方差分析和q 建成试剂有限公司,iNOS抗体及显色剂购自武汉 检验。 博士德公司。 1.1.2 实验动物与染毒 清洁级SD雄性大鼠32 2 结果 只(由蚌埠医学院实验动物中心提供,许可证号为 2.1 TCE对大鼠视网膜脂质过氧化指标的影响 scxk2009--0001),体质量为(197±18)g。随机分 由表1可见,与对照组比较,TCE染毒 为对照组和500、1 000、2 000 mg/kg TCE染毒 1 000、2 000 mg/kg组大鼠视网膜组织中SOD活 组,每组8只。染毒方式采用皮下注射,对照组注 力均降低(P<0.01);TCE 3个染毒组大鼠视网膜 射等体积的橄榄油(O.24 ml/100 g),1次/d,连 组织中MDA含量均升高(P<O.05或P<0.01); 续7 d。染毒结束后脱颈处死,每组取出4个视网 TCE 3个染毒组中大鼠视网膜组织中NO含量均 膜组织用质量分数为1 多聚甲醛固定,石蜡包埋 高于对照组(P<0.01)。 表1 TCE对大鼠视网膜组织SOD活力及MDA和NO含量的影响( ±s) 注:经q检验,与对照组比较,。P<O.05, P<O.O1;S0D-超氧化物歧化酶;MDA~丙二醛;N0一一氧化氮。 2.2大鼠视网膜形态学改变 光学显微镜下,对照组视网膜组织有3层细胞 核,为神经节细胞层(RCL)、内核层(INL)、外核层 (ONL)。RCL的细胞呈单层排列,INL和oNL呈 多层排列。光镜下可见RCL排列整齐,大小不一, 轮廓不规则,有大而浅染的细胞核,也有小而深染 的细胞核,细胞核染色均匀。TCE染毒组大鼠视网 膜组织中的RCL、INL、ONL出现不同程度的细胞 核变大、水肿、空泡等变化(图1)。 注:RCL一神经节细胞层,INL一内核层;0NL一外核层。 a一对照组;b~d—TCE染毒低、中、高剂量组。 图1 三氯乙烯染毒后大鼠视网膜病理学变化 2.3 TCE染毒对大鼠视网膜组织中iNOS活力的影响 免疫组化结果显示,与对照组比较,TCE染 毒1 000、2 000 mg/kg组大鼠视网膜组织中iNOS 活力增高(P<O.05,图2)。 j粤150.00 吨 溢 100.00 50.00 到 曲 0.00 对照组 500mg,kg 1 000 rng『l【g 2000mg,l【g 图2三氯乙烯染毒对大鼠视网膜中 诱导性一氧化氮合酶表达的影响 3讨论 正常视神经内含有完善的抗氧化防御系统,可 及时清除积累过量的自由基,SOD是视网膜抗氧 化系统的主要成分,可催化超氧化物发生歧化反应 生成性质稳定的无毒物质,对于视网膜抵御活性氧 (ROS)分子的氧化攻击,避免结构损伤,具有重 要的意义L6]。毒理学研究中常同时测定SOD活力 和MDA含量,反映组织过氧化损伤的程度l7]。本 实验显示,大鼠皮下注射TCE可以使视网膜组织 中SOD活力改变,MDA含量升高,说明TCE可 以致大鼠脂质过氧化作用增强,可能是进人体内的 TCE及其代谢产物具有亲电活性、产生自由基, 视神经损伤后,大量自由基攻击胞膜,诱发脂质过 氧化而导致MDA积聚。 ROS损伤在眼科疾病中的作用一直被关注, NO作为一种ROS,参与了眼部多种病理、生理 过程 _1oj,NO是一种在细胞内和细胞间具有高度 活性的信使分子,广泛分布于生物体内各组织中, 特别是神经组织中。研究表明,N0具有免疫调 节、神经传递、血压调控和血小板凝聚抑制等生理 功能,其浓度变化与机体的生理功能紧密相关。目 前发现NOS有两种亚型,即原生型N0S(cN0S) 和iN0S;在正常生理状态下,机体能通过cNOS 的作用产生适量的NO,从而在体内发挥重要的生 理功能。而iNOS虽广泛存在于人和哺乳动物的巨 噬细胞等免疫细胞中,但在正常生理状态下, iN0S不发挥其生物活性,只是在病理条件下(如 炎症、肿瘤、创伤等)才被激活、诱生,催化机体合 成大量的NO。王军民等[8]证实有机溶剂CS 能激 活视网膜组织iNOS表达,也可产生过量的N0, 些里生皇职些病2015年第41卷第5期 从而损伤视网膜细胞。在本实验条件下,TCE能 使视网膜组织中iNOS的表达,硝酸还原酶法证实 了TCE染毒组中视网膜的NO含量均高于对照组。 NO的水平受多因素的影响,研究证实体内存在着 NO自由基(NO・)和超氧自由基(OZ)之间的相 互反应[1 ,SOD活力降低促使OZ大量蓄积,而 O 可激活iNOS促进NO合成。推测TCE能激活 视网膜组织发生脂质过氧化反应,进而促使iNOS 表达,由此产生的过量的NO可损伤视网膜细胞。 参考文献 [1]吴志强,杨建平,吴礼康,等.深圳市宝安区2007 年5类企业职业病危害因素监测情况分析[J].职业与 健康,2008,24(24):2647—2648. 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