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百草枯在我国被广泛应用于农业生产,是一种高毒性季铵盐类除草剂,对人畜均有极强的毒性。百草枯中毒无特效解毒药,仍以支持治疗为主,预后较差,因此中毒后病死率极高,已成为社会亟待解决的严重公共卫生问题。本研究基于秀丽隐杆线虫与小鼠两种模式生物,构建百草枯中毒动物模型,初步探究辅酶Q10(CoQ10)作为抗氧化剂应用于百草枯中毒救治的可行性。1.构建百草枯中毒秀丽隐杆线虫模型(1)百草枯梯度浓度作用秀丽隐杆线虫,通过对线虫生存情况、吞咽能力、运动能力进行统计分析,筛选出构建百草枯中毒秀丽隐杆线虫模型百草枯浓度为5mg/m L,在百草枯5 mg/m L浓度作用下显著缩短线虫寿命。(2)CoQ10梯度浓度作用百草枯中毒秀丽隐杆线虫模型,结果发现CoQ10呈剂量依赖性延长百草枯中毒线虫寿命,对百草枯中毒线虫表现出良好的救治效果。(3)CoQ10对百草枯中毒秀丽隐杆线虫可能的作用机制:采用DCFH-DA荧光探针检测线虫体内ROS含量,CoQ10预处理能够降低百草枯中毒线虫体内ROS含量,抑制ROS上升水平;通过实时荧光定量(qPCR)检测线虫体内8种氧化应激基因谷氨酰半胱氨酸合成酶(gcs-1)、谷胱甘肽S-转移酶(gst-4、gst-20)、超氧化物岐化酶(sod-1、sod-2、sod-3、sod-4、sod-5)的m RNA表达水平,CoQ10预处理可抑制百草枯诱导的线虫体内谷胱甘肽S-转移酶基因家族、超氧化物岐化酶基因家族部分基因mRNA表达上升水平,抑制百草枯中毒线虫体内氧化应激;通过对转基因线虫CL2166(GST-4::GFP)荧光成像,CoQ10预处理可以降低百草枯中毒线虫体内氧化应激水平;通过TBA比色法检测线虫体内MDA含量,CoQ10预处理可以降低百草枯中毒线虫体内脂质过氧化水平,减轻线虫体内氧化损伤程度。2.构建百草枯中毒小鼠模型(1)百草枯不同剂量对小鼠灌胃,根据小鼠的生存情况,筛选出构建百草枯中毒小鼠模型百草枯灌胃剂量为80 mg/kg。(2)通过CoQ10灌胃给药中毒小鼠,检测小鼠死亡率来研究CoQ10对百草枯中毒小鼠的救治效果。CoQ10给药能明显改善百草枯中毒小鼠呼吸急促,行动迟缓,精神萎靡等症状,同时提高中毒小鼠生存几率。CoQ10对百草枯中毒小鼠表现出良好的救治效果。(3)CoQ10灌胃给药百草枯中毒小鼠。通过计算小鼠肺组织湿干重比值,CoQ10给药可以降低百草枯中毒小鼠肺组织湿干重比值,在一定程度上减轻中毒小鼠肺部水肿病症;通过DCFH-DA荧光探针检测小鼠肺组织内ROS含量,CoQ10给药可以一定程度减少百草枯中毒小鼠小鼠肺组织内ROS含量;通过WST-1比色法检测小鼠肺组织内SOD活性,CoQ10给药可以一定程度提高百草枯中毒小鼠肺组织内SOD活性;通过TBA比色法检测小鼠肺组织内MDA含量,CoQ10给药可以一定程度减少百草枯中毒小鼠肺组织内MDA含量。(4)为了进一步检测CoQ10对百草枯中毒小鼠肺部损伤的影响,对中毒小鼠肺组织做石蜡切片,并进行病理分析。CoQ10给药可以明显改善百草枯中毒小鼠肺组织结构紊乱,减轻肺泡内出血,减少炎症细胞浸润,减轻百草枯中毒小鼠肺部损伤。综上结果表明,CoQ10发挥重要抗氧化作用,可以有效清除体内过量产生的ROS,减轻氧化应激,具有较好的抗脂质过氧化作用,可以减轻百草枯诱导脂质过氧化损伤,减轻百草枯中毒对机体损伤程度,对两种模式生物百草枯中毒后均表现出良好的救治效果,对百草枯中毒主要损伤器官肺脏具有一定保护作用。