外源性Met對(duì)砷暴露小鼠體內(nèi)砷甲基代謝和腦Glu及NO代謝影響的研究.pdf

1、地方性飲水型砷中毒是我國(guó)主要的地方病之一。水砷是人群砷暴露的主要攝入途徑，飲水中的砷形態(tài)主要是無(wú)機(jī)砷(inorganic arsenic，iAs)。iAs進(jìn)入體內(nèi)后，經(jīng)過(guò)二次氧化甲基化和二次的還原過(guò)程，最終被催化生成五價(jià)二甲基砷(Dimethylarsinic acid，DMA5+)。S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine，SAM)作為甲基供體，在砷的甲基化代謝中起重要作用，而蛋氨酸( Methionine，M

2、et)在S-腺苷甲硫氨酸合酶的作用下可以被AIP激活生成SAM。 谷氨酸(Glutamate，Glu)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中興奮性突觸傳遞的主要神經(jīng)遞質(zhì)，谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase，GS)是Glu代謝的關(guān)鍵酶。一氧化氮(Nitricoxide，NO)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要信使分子和神經(jīng)遞質(zhì)，由一氧化氮合酶(Nitricoxide synthase，NOS)催化L-精氨酸產(chǎn)生。我們前期的研究結(jié)果顯示，亞慢性

3、砷暴露可引起小鼠腦組織Glu和NO代謝的異常。 本研究擬通過(guò)給予飲水砷暴露小鼠不同劑量的外源性Met，探討Met對(duì)小鼠各組織器官中砷形態(tài)的影響，進(jìn)而探討Met對(duì)改善砷在不同組織中毒性作用的影響，為指導(dǎo)飲水型地方性砷中毒的防治工作提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 對(duì)象和方法： 1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與染毒 雌性健康昆明種小鼠40只，體重(25.0±2.0)克。適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后，將小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組(Con)、單純?nèi)旧榻M(As)、低劑量

4、蛋氨酸組(L-Met)、中劑量蛋氨酸組(M-Met)和高劑量蛋氨酸組(H-Met)，每組8只。染毒期間各實(shí)驗(yàn)組小鼠以自由飲水方式飲用50mg/L亞砷酸鈉溶液，對(duì)照組小鼠飲蒸餾水，染毒時(shí)間為4周。從染砷的第4周起同時(shí)腹腔內(nèi)注射100mg/kg體重、200mg/kg體重或400mg/kg體重蛋氨酸溶液(用生理鹽水配制)，對(duì)照組和單純?nèi)旧榻M腹腔注射生理鹽水，共注射7天。末次注射后24h內(nèi)處死小鼠，摘眼球取血，并快速取肝和腦組織，-40℃冰箱冷

5、凍保存。 2、檢測(cè)指標(biāo)與方法 (1)血及肝/腦組織中不同砷形態(tài)測(cè)定：氫化物發(fā)生-超低溫捕獲-原子吸收分光光度法。 (2)谷氨酰胺合成酶活性測(cè)定：γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶的非生理學(xué)催化反應(yīng)。 (3)谷氨酸含量測(cè)定：采用南京建成試劑盒測(cè)定。 (4)一氧化氮合酶活性測(cè)定：采用南京建成試劑盒測(cè)定。 (5)一氧化氮含量測(cè)定：采用南京建成試劑盒測(cè)定。 (6)組織蛋白含量測(cè)定：雙縮脲法。 (7)

6、血和肝組織中GSH含量測(cè)定：二硫雙硝基苯甲酸(DTNB)法。 3、統(tǒng)計(jì)分析 檢測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，用SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理。血和腦中各砷形態(tài)含量不呈正態(tài)分布，采用秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis test)，組間比較采用秩次代替原變量進(jìn)行ANOVA及SNK參數(shù)分析。其它指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析采用ANOVA及SNK的參數(shù)分析。 結(jié)果： 各染砷組小鼠肝、血和腦中iAs、MMA、DMA和TAs含量均顯著

7、高于對(duì)照組。與As組比較，給予Met的各組小鼠肝中iAs含量均顯著下降，中、高劑量Met組的DMA含量顯著升高；給予Met的各組小鼠血和腦中iAs、MMA、DMA和TAs含量均顯著降低；各劑量Met組小鼠的肝和血中PMI和SMI均有升高，其中各劑量Met組小鼠肝中PMI與As組比較差異顯著。與對(duì)照組比較，As組小鼠腦中GS、NOS活性和NO含量及血和肝中GSH含量均顯著降低，腦中Glu含量顯著升高。與As組比較，中、高劑量Met組小鼠腦

8、中GS活性和NO含量顯著升高；高劑量Met組小鼠腦中的Glu含量顯著降低，NOS活性顯著升高；高劑量Met組小鼠血中GSH含量顯著升高；中、高劑量Met組小鼠肝中GSH含量顯著升高。且均與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異。 結(jié)論： 1、外源性蛋氨酸可以促進(jìn)肝中iAs的甲基化代謝，加速iAs轉(zhuǎn)變成MMA和DMA。 2、外源性蛋氨酸通過(guò)促進(jìn)iAs在肝中甲基化代謝過(guò)程，加速了體內(nèi)砷的排泄，從而減少血中各砷形態(tài)的含量。 3、