三類抗氧化劑不同處理方式對丙烯腈所致神經(jīng)毒性的保護作用及其機制研究.pdf

1、[目的]：丙烯腈(AN)是石化工業(yè)中重要的合成單體,廣泛應用于合成腈綸纖維、丁腈橡膠、工程塑料及合成樹脂等?，F(xiàn)已知急性AN中毒是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害為主要表現(xiàn),長期接觸仍然存在對神經(jīng)系統(tǒng)的慢性潛在影響。雖然AN的毒性機制仍未完全明了,但氧化性損傷已經(jīng)公認為其主要毒性作用,抗氧化劑可以減輕AN的毒性作用。本實驗以姜黃素(Curcumin,CUR)、水溶性維生素E(Trolox)和N-乙酰半胱氨酸(NAC)分別代表三類抗氧化劑,旨在從細胞活力

2、、細胞毒性、脂質過氧化、抗氧化能力、活性氧生成及線粒體功能六方面比較三類抗氧化劑在不同濃度及不同處理方式下(預處理和后處理)對AN介導的大鼠星形膠質細胞(AST)神經(jīng)毒性的預防和保護效果的差異,通過干擾轉錄因子NF-E2相關因子(Nrf2),確認保護作用機制。
　　 [方法]：取出生1～2天SD大鼠作大腦皮質星形膠質細胞(AST)的原代培養(yǎng)。細胞處理方式:預處理組分別先用CUR(2μM和5μM)、Trolox(5mM和10mM)

3、和NAC(2.5mM和5mM)對細胞處理4小時,然后用AN(2.5mM)染毒24小時;后處理組先用AN(2.5mM)對細胞染毒24小時,然后再分別用CUR(2μM和5μM)、Trolox(5mM和10mM)和NAC(2.5mM和5mM)對細胞處理4小時。細胞處理后對各個指標進行測定來評價AN介導AST的氧化應激損傷及線粒體損傷:細胞活力及毒性檢測(MTT活性和乳酸脫氫酶(LDH)的漏出率);細胞經(jīng)AN染毒后的氧化應激指標(丙二醛(MDA

4、)及還原性谷胱甘肽(GSH)含量);細胞內活性氧(ROS)生成的測定;線粒體功能的評價指標(線粒體膜電位(mitochondrialmembranepotential),三磷酸腺苷(ATP)含量以及細胞經(jīng)Mito-trackerred染色后通過熒光強度來檢測線粒體數(shù)量);此外還通過脂質體轉染干擾Nrf2后,進行三類抗氧化劑對AN損傷的AST不同處理方式之間細胞活力及毒性的保護作用的比較。
　　 [結果]：AST經(jīng)AN染毒24小時

5、后,AN組與空白組相比,細胞活力顯著降低(P＜0.05);LDH漏出顯著升高(P＜0.05);脂質過氧化產(chǎn)物MDA顯著升高(P＜0.05);細胞內GSH含量顯著降低(P＜0.05);細胞內ROS含量顯著升高(P＜0.05);線粒體膜電位顯著降低(P＜0.05);細胞內ATP含量顯著降低(P＜0.05);細胞經(jīng)Mito-trackerred染色后線粒體紅色熒光強度顯著降低(P＜0.05)。在預處理組中,CUR在兩個濃度下與AN染毒組相比均

6、能顯著的改善由AN介導的AST活力的降低(P＜0.05),提高細胞內GSH含量(P＜0.05)、線粒體膜電位水平(P＜0.05)、細胞內ATP含量(P＜0.05)以及經(jīng)Mito-trackerred染色后線粒體紅色熒光強度(P＜0.05),降低AN引起的細胞內LDH的漏出(P＜0.05)及脂質過氧化作用(P＜0.05)并減少細胞內活性氧的產(chǎn)生(P＜0.05),從而有效的緩解AN介導的AST氧化應激及線粒體功能損傷。高濃度NAC對AST的

7、保護作用比其在低濃度時明顯。而Trolox在兩個濃度下對AN介導的AST氧化應激損傷的保護作用并不明顯。在后處理組中,Trolox在兩個濃度下與AN染毒組相比均能顯著的改善由AN介導的AST活力的降低(P＜0.05),提高細胞內GSH含量(P＜0.05)、線粒體膜電位水平(P＜0.05)、細胞內ATP含量(P＜0.05)以及經(jīng)Mito-trackerred染色后線粒體紅色熒光強度(P＜0.05),降低細胞內LDH的漏出(P＜0.05)及

8、MDA水平并減少細胞內活性氧的產(chǎn)生(P＜0.05),有效的提高細胞的抗氧化能力。NAC處理同樣能夠顯著改善由AN介導的AST的氧化應激損傷(P＜0.05)。然而CUR在此處理方式下對AN介導的AST氧化應激損傷的保護作用并不明顯。此外通過脂質體轉染干擾Nrf2表達后比較三類抗氧化劑對AN損傷的AST不同處理方式之間細胞活力及毒性發(fā)現(xiàn),CUR及Trolox預處理組AST活力與后處理組相比有顯著性意義(P＜0.05),而NAC處理組對細胞的

9、保護作用在兩種方式之間的差異并不明顯。
　　 [結論]：CUR預處理對AN介導的神經(jīng)毒性有較好的保護作用,而CUR后處理所顯示的治療效果并不明顯。Trolox后處理能夠對AN介導的神經(jīng)毒性有較好的治療作用,而Trolox預處理所顯示的預防效果并不明顯。NAC在兩種處理方式下均有一定的保護作用,提示NAC對AN介導的神經(jīng)毒性既有預防作用同樣也有一定的治療作用。預處理和后處理的作用差異可能與激活Nrf2-ARE信號通路有關。因而在選