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目的:观察砷对家兔皮肤组织角化损伤的影响;探讨砷对家兔皮肤组织中相关抗氧化酶水平、8-OHdG、MDA含量水平的影响;分析砷代谢水平,探讨皮肤组织抗氧化水平与尿中砷甲基化产物之间的关联性;分析砷对Keap1/Nrf2-ARE通路中Keap-1、Nrf2及相关抗氧化酶GCLC mRNA表达的影响。方法:亚慢性砷染毒成年健康清洁级雄性家兔30只,随机分为5组,即0(对照)、0.075(1/100 LD50)、0.15(1/50 LD50)、0.375(1/20 LD50)、0.75(1/10 LD50)mg/(kg.w),每组6只。染毒12周采集各组染砷家兔皮肤组织,通过电镜观察各砷染毒组家兔皮肤组织的角化损伤情况。通过相应试剂盒方法检测染砷家兔皮肤中8-OHdG、MDA、HO-1、MPO含量水平和CAT、GSH-Px的活力水平。同时采用高效液相色谱-氢化物发生原子荧光光谱(HPLC-HGAFS)法检测家兔尿中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)、一甲基胂酸(MMA)和二甲基胂酸(DMA)含量,分析砷代谢情况[一甲基化率(PMI)、二甲基化率(SMI)]。通过实时荧光定量PCR(Real-Time Quantitative PCR)法检测家兔皮肤组织中keap1、Nrf2和GCLC m RNA的表达水平。结果:0.150 mg/(kg.w)砷染毒组家兔皮肤出现角质异常现象,随砷染毒剂量的升高,家兔皮肤角化损伤程度有所加重。0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组家兔皮肤明显角化,细胞核严重不规则,异染色质聚集等现象。与对照组比较,0.150、0.375、0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组家兔皮肤组织中CAT活力水平、HO-1含量水平以及0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组GSH-Px活力水平较低,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,0.375、0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组家兔皮肤组织中DMA含量水平与0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组8-OHdG含量水平较高,差异具有统计学意义(P<0.05);与对照组比较,0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组家兔尿中总砷(TAs)、As(Ⅲ)、DMA的含量水平和0.375、0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组家兔尿中MMA含量水平及各剂量砷染毒剂量组PMI值以及0.150、0.375、0.750mg/(kg.w)砷染毒剂量组SMI值均较高,差异有统计学意义(P<0.05);相关分析发现,HO-1含量水平、GSH-Px活力水平与MMA含量水平及PMI值均呈负相关关系(P<0.05);MDA、8-OHdG含量水平与MMA含量水平及PMI值均呈正相关关系(P<0.05)。家兔皮肤组织中Keap-1 mRNA表达量由对照组至0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组呈现先降低后升高的趋势,0.075 mg/(kg.w)砷染毒剂量组Keap-1mRNA表达量较低,0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组表达量较高,差异具有统计学意义(P<0.05)。Nrf2及GCLC mRNA表达量由对照组至0.750 mg/(kg.w)砷染毒剂量组均呈现先升高后降低的趋势,0.075、0.150mg/(kg.w)砷染毒剂量组Nrf2mRNA表达量与0.075mg/(kg.w)砷染毒剂量组GCLC mRNA表达量均较高,而0.750mg/(kg.w)砷染毒剂量组Nrf2 mRNA表达量与0.375、0.750mg/(kg.w)砷染毒剂量组GCLC mRNA表达量均较低,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:亚慢性砷染毒随剂量的升高可能促进砷的甲基化过程,机体内砷代谢产物MMA含量以及PMI值升高抑制相关抗氧化酶从而降低抗氧化水平致机体氧化损伤。0.075、0.150 mg/(kg.w)砷染毒剂量通过激活Keap1/Nrf2-ARE通路,Nrf2表达量升高并调控GCLC使之表达量升高进而维持氧化应激平衡。0.750mg/(kg.w)砷染毒剂量抑制Keap-1/Nrf2-ARE通路,Nrf2表达量降低并调控GCLC表达量随之下降致氧化损伤发生,机体抗氧化能力降低。