二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响

二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响

白剑英[1]2004年在《二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响》文中研究指明二氧化硫是一种常见的全球性大气环境污染物,它对人体健康的影响是许多学者关注的焦点。山西省作为煤炭大省,在为全国提供能源的同时也给本省带来了非常严重的环境污染问题。因此迫切需要我们尽快搞清二氧化硫的实际健康危害。我们前期的一些研究提示二氧化硫可能不象通常认为的那样,仅对上呼吸道有损伤和刺激作用,而可能具有比较广泛的毒理学损伤作用,并且也可能导致机体的组织形态发生一定的改变,为此进行了本次实验。 本研究体内实验部分重点探讨了二氧化硫对小鼠肺组织、脾组织的细胞凋亡诱导作用和组织学损伤作用,此外还观察了二氧化硫对小鼠胸腺、肝脏、大脑皮质的组织学结构的影响。体外实验主要研究了二氧化硫代谢衍生物对小鼠分离脾淋巴细胞和人胚肺成纤维细胞的毒性作用。 二氧化硫熏气染毒的体内实验结果表明,在本次实验的浓度范围内(56mg/m~3、112mg/m~3、168mg/m~3低、中、高叁个浓度):(1)通过透射电镜、DNA凝胶电泳分析和流式细胞分析发现二氧化硫吸入染毒一周对小鼠肺脏没有明显的凋亡诱导作用,但通过透射电镜观察发现二氧化硫可引起肺脏明显的超微结构改变,引起Ⅱ型肺泡上皮细胞板层体空泡化,微绒毛减少,线粒体致密化或肿胀变性;肺泡血管内皮细胞和Ⅰ型肺泡上皮细胞之间基膜增厚,使氧气弥散功能出现障碍,从而降低肺功能。(2)二氧化硫吸入可引起小鼠脾脏细胞出现明显的凋亡改变,红髓区和白髓区淋巴细胞出现核固缩,染色质凝聚、边集;DNA凝胶电泳分析发现168mg/m~3二氧化硫染毒组出现典型的DNA梯形条带;流式细胞分析也发现高剂量染毒组的小鼠脾细胞凋亡率增加,并且与对照组相比有显着性差异,P<0.05。(3)二氧化硫染毒对小鼠胸腺组织学结构影响较小:用透射电镜观察发现胸腺组织中有部分淋巴细胞变形且异染色质增多,胸腺上皮细胞中可见次级溶酶体增多,线粒体变形,这说明二氧化硫可能对中枢免疫器官也有一定的不良影响。(4)二氧化硫染毒对小鼠肝脏的组织学结构有明显影响,可引起肝脏点状坏死、灶状坏死甚至片状坏死,伴随不同程度的炎性细胞浸润;透射电镜观察发现二氧化硫可引起肝细胞脂肪变性、嗜酸性颗粒变和坏死,脂肪变肝细胞中可见大小不等的脂滴存在,嗜酸性颗粒变肝细胞中可见线粒体明显增生,坏死肝细胞可见细胞核结构破坏,细胞器减少,细胞膜不完整。这些均可影响肝脏正常功能的发挥。(5)二氧化硫染毒对小鼠大山西大学博士学位论文脑皮层组织学结构没有影响。说明二氧化硫可能对多个脏器具有损伤作用,但不同脏器的损伤程度明显不同。在本次实验的染毒浓度和时间条件下,肝脏的损伤最为明显,肺脏、脾脏、胸腺也有一定程度的病理表现,大脑皮层在本次实验过程中未见病理改变。 二氧化硫代谢衍生物体外实验结果表明:(l)二氧化硫代谢衍生物对小鼠脾细胞具有明显的细胞毒性作用,染毒4小时和24小时细胞的半数存活抑制浓度LCS。分别为1.12932r以mol几和1.37777~ol几。而且一定浓度范围内可引起小鼠脾淋巴细胞DNA发生特征性降解,出现DNA LadderS,引起染毒组细胞凋亡率显着性升高,但细胞凋亡率与剂量不呈直线相关关系。此外二氧化硫代谢衍生物还可引起小鼠脾细胞外乳酸脱氢酶活性明显降低,细胞内还原性谷肤甘肤含量明显升高,并且均有一定的剂量反应关系。 (2)二氧化硫代谢衍生物对人胚肺成纤维细胞具有明显的细胞毒性作用,4小时和24小时细胞半数存活抑制浓度LCS。分别为1.1133和2.0070二o1/L。此外二氧化硫代谢衍生物可引起人胚肺成纤维细胞形态发生明显改变和细胞内外乳酸脱氢酶活性明显降低。说明二氧化硫代谢衍生物对人胚肺成纤维细胞和小鼠脾细胞都有一定毒性,并且在一定范围内对小鼠脾细胞具有一定的凋亡诱导作用。

刘玉香[2]2005年在《二氧化硫对小鼠几种脏器超微结构及细胞因子水平的影响》文中提出二氧化硫(SO_2)是大气中最常见的大气污染物,其对呼吸道的刺激和损伤早已引起人们的关注。然而,近年来我室对SO_2的毒理学研究表明,SO_2是一种全身性毒物。为此,本次实验主要进行了以下几个方面的研究: 一、SO_2吸入对小鼠细胞因子水平的影响 为了探讨吸入不同浓度SO_2引起小鼠肺组织及血清中细胞因子的变化规律,利用ELISA法测定了SO_2吸入后(浓度为14、28、56mg/m~3)小鼠肺组织及血清中细胞因子水平。结果表明:(1) 对于肺组织,当SO_2吸入浓度为14mg/m~3时,IL-6、TNF-α的含量均显著升高(p<0.05);吸入28mg/m~3SO_2后,IL-6极显着升高(P<0.01),TNF-α也显著升高(P<0.05);吸入56ma/m~3SO_2之后,肺组织中叁种细胞因子均未见显着改变。(2) 对于血清,只有TNF-α在SO-2吸入浓度为14mg/m~3时显着升高。表明SO_2的致炎作用主要发生在肺组织。所以测定肺组织细胞因子对于了解SO_2引起的肺损伤作用可能比血清更有价值。 二、SO_2吸入对小鼠肺、肝、脾超微结构的影响 为了了解SO_2吸入对小鼠肺、肝、脾超微结构的影响,对小鼠进行SO_2吸入(浓度为28、56、112mg/m~3)染毒后,通过透射电镜观察发现: (1) SO_2吸入姐小鼠肺超微结构的改变主要表现为Ⅱ型肺泡上皮细胞的损伤:微绒毛减少,板层体空泡化,线粒体致密化或肿胀,细胞核及染色质也出现不同程度的病变;Ⅰ型肺泡上皮细胞线粒体空泡化,56mg/m~3和112mg/m~3组细胞核变形等。(2) SO_2吸入组小鼠肝细胞均有不同程度的病理改变,例如,线粒体轻度肿胀,核周隙不规则增宽,粗面内质网轻度扩张,胞质内有大小不等的脂滴出现;56mg/m~3组小鼠肝细胞还出现核膜不清或完全消失,细胞器明显减少等坏死性病理改变;112mg/m~3组小鼠肝细胞则伴随嗜酸性变、脂肪变及严重的坏死性病理改变。(3) SO_2吸入组小鼠脾脏的白髓区和红髓区淋巴细胞凋亡,呈现出一定的剂量依赖性。 叁、SO_2吸入对小鼠睾丸、脑、心、肾超微结构的影响 为了了解SO_2吸入对小鼠睾丸、脑、心、肾超微结构的影响,对小鼠

参考文献:

[1]. 二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响[D]. 白剑英. 山西大学. 2004

[2]. 二氧化硫对小鼠几种脏器超微结构及细胞因子水平的影响[D]. 刘玉香. 山西大学. 2005

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二氧化硫及其衍生物对小鼠几种脏器超微结构和细胞凋亡的影响
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