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目的: 通过体外实验研究苯并[a]芘与铝联合作用对神经细胞凋亡的影响,及其诱导细胞死亡的机制
方法: 体外实验研究的方法:大鼠乳鼠原代神经细胞分组培养,对照组:空白对照组、溶剂对照组;单独Al染毒组:100 uMAl(mal)3组、400μMAl(mal)3组;单独B[a]P染毒组10μM B[a]P组、40μM B[a]P组;Al与B[a]P联合染毒组:100μMAl(mal)3+10μMB[a]P组、100μMAl(mal)3+40uM B[a]P组、400uMAl(mal)3+10μM B[a]P组、400μMAl(mal)3+40u M B[a]P组,染毒48小时后进行以下实验。
1)初步观察神经细胞的基本形态学变化;
2)细胞活力测定(采用CCK8法);
3)annexin-v和PI双染法测定细胞的凋亡率;
4)用RT-PCR法定量检测细胞凋亡相关基因caspase-3、caspase-8、caspase-9的表达。
结果: 1.B[a]P暴露组和铝暴露组出现神经细胞数目减少、细胞胞体体积收缩、变圆、甚至脱落,细胞结构变得不清晰,细胞膜出现发泡现象,轴突缩短,甚至消失。神经细胞出现皱缩、变圆、脱落,细胞膜出现发泡现象。且上述神经细胞毒性表现随着剂量加大有加重的趋势,所有组别中联合染毒组变化最为明显。
2细胞活力测定结果:与空白对照组相比单独作用组:40μMB[a]P组、400μMAl(mal)3组及所有联合作用组:10μMB[a] P+100μMAl(mal)3组、40 uMB[a] P+100μMAl(mal)3组、10MB[a]P+100u M Al(mal)3组、40μMB[a] P+400μM Al(mal)3组细胞活力降低(P<0.05),与40μMB[a]P组及100μMAl(mal)3组相比10μMB[a] P+100 u MAl(mal)3组细胞活力降低(P<0.05),析因分析表明,B[a]P、Al(mal)3及联合对原代培养的神经细胞的影响有显著性意义。
3流式细胞凋亡率测定结果:与空白对照组相比:单独作用组:40μMB[a]P组、400 u MAl(mal)3组及所有联合作用组:100 u M Al(mal)3+10μ M B[a]P组、100μ M Al(mal)3+40u M B[a]P组、400u M Al(mal)3+10u MB[a]P组、400μ M Al(mal)3+40 u M B[a]P组凋亡率增高(P<0.05),与40μM B[a]P组及100μ MA1(mal)3组相比10 u MB[a]P+100μMAl(mal)3组凋亡率增高(P<0.05),析因分析表明,B[a]P、Al(mal)3及联合对原代培养的神经细胞的影响有显著性意义。
4荧光定量PCR测定结果:与空白对照组相比:单独作用组:40μ MB[a]P组、100μ M Al(mal)3组、400 u MAl(mal)3组及所有联合作用组:100μ MAl(mal)3+10μM B[a]P组、100μM Al(mal)3+40μ M B[a]P组、400μ MA1(mal)3+10 u M B[a]P组、400 u M Al(mal)3+40μM B[a]P组Caspase-3基因的表达水平增加(P<0.05),与40μMB[a]P组及100μMAl(mal)3组相比10 uMB[a] P+100μMAl(mal)3组Caspase-3基因的表达水平增加(P<0.05),析因分析表明,B[a]P、Al(mal)3及联合对原代培养的神经细胞的影响有显著性意义;与空白对照组相比:单独400μMA1(mal)3组、100μ M Al(mal)3+10μM B[a]P组、100μM Al(mal)3+40 u M B[a]P组、400μ M Al(mal)3+10μM B[a]P组、400μ M Al(mal)3+40μM B[a]P组Caspase-8基因的表达水平增加(P<0.05),与40μMB[a]P组及100u MAl(mal)3组相比10μMB[a] P+100 u Mal(mal)3组Caspase-8基因的表达水平增加(P<0.05),析因分析表明,B[a]P、Al(mal)3及联合对原代培养的神经细胞的影响有显著性意义;与空白对照组相比:单独40μ MB[a]P组及所有联合作用组:100μM Al(mal)3+10μM B[a]P组、100μMAl(mal)3+40μM B[a]P组、400u M Al(mal)3+10μM B[a]P组、400μMAl(mal)3+40μM B[a]P组Caspase-9基因的表达水平增加(P<0.05)。与10μ M B[a]P组及400μ MAl(mal)3组相比10μMB[a]P+100μMAl(mal)3组Caspase-9基因的表达水平增加(P<0.05),析因分析表明, B[a]P、Al(mal)3及联合对原代培养的神经细胞的影响有显著性意义。
结论: 通过体外神经细胞基本形态学观察,细胞活力的测定,细胞凋亡率的测定发现B[a]P和铝联合作用于体外培养的大鼠乳鼠神经细胞可使细胞活力降低,并出现一定剂量效应关系,细胞凋亡率增加,从而初步提示二者的协同作用。而二者共同诱导细胞凋亡通路caspase-8、caspase-9的表达增高可能是是两者联合作用的机制之一。