NO在甲醛介导的氧化损伤中的协同作用

为了探讨NO在甲醛介导的氧化损伤中的协同作用,用不同剂量的气态甲醛对小鼠进行连续动态染毒处理72 h后,测定小鼠脑、心和肝组织一氧化氮合酶活力和总抗氧化能力.结果显示,吸入甲醛后,小鼠的脑、心和肝组织一氧化氮合酶活力升高,总抗氧化能力下降.当甲醛浓度为0.5 mg·m-3时,脑和肝的一氧化氮合酶活力与阴性对照组相比有显著性差异(p＜0.05),脑和肝的总抗氧化能力与阴性对照组相比,有极显著性差异(p＜0.01),而心的总抗氧化能力与阴性对照组相比有显著性差异(p＜0.05).当甲醛浓度上升为3.0 mg·m-2时,脑、心和肝组织的一氧化氮合酶活力和总抗氧化能力与阴性对照组相比均有极显著性差异(p＜0.01).结果表明,过量生成的NO是甲醛导致机体氧化损伤可能的机理.     

二氧化硫衍生物对小鼠心、肝、肺蛋白质的氧化损伤作用

研究了二氧化硫(SO2)衍生物--亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合物(分子比为3:1),对小鼠心、肝、肺中蛋白质的氧化损伤作用,探讨其分子作用机制.连续5 d对动物腹腔注射SO2衍生物,每天注射剂量为0、0.025、0.100、0.400 g·kg-1.用2,4-二硝基苯肼比色法测定不同器官组织中蛋白质羰基含量.结果表明,SO2衍生物染毒剂量为0.025、0.100 和0.400 g·kg-1时,小鼠心、肝、肺蛋白质羰基含量染毒组与对照组相比均呈现不同程度的增加,不同器官羰基含量增量大小的次序为:肝＞肺＞心;其染毒剂量与心、肝、肺蛋白质羰基含量之间存在明显的剂量效应关系(p＜0.05),线性拟合确定系数分别为0.894、0.893和0.903.由此认为,SO2衍生物可引起小鼠心、肝、肺组织蛋白质的氧化损伤,以及不同组织器官的蛋白质氧化损伤程度不同.     

SO2致小鼠肝蛋白质氧化损伤和DNA-蛋白质交联作用

探讨了SO2对小鼠肝组织蛋白质的氧化损伤作用及其分子机制.结果表明,SO2可致雌、雄小鼠肝蛋白质羰基(PCO)含量升高,且呈浓度-效应关系.雌性小鼠肝PCO含量升高较雄性小鼠明显.SO2可致雌、雄小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联(DPC)升高,且呈现浓度-效应关系,但这种升高仅在SO2浓度为28,56mg/m3时才具有显著意义.雌性小鼠肝细胞DPC升高较雄性小鼠明显.其分子机制可能是SO2吸入后,导致机体产生·OH和O2-·或直接抑制机体抗氧化系统酶的活性,使机体中过量的自由基堆积,继而对蛋白质和DNA产生损伤.     

甲醛致DNA-蛋白质交联作用及其修复的研究

为了探讨甲醛致生物机体DNA-蛋白质交联作用及其修复能力,以昆明纯系小鼠和人肝癌细胞系HepG2为实验材料分别进行体内和体外实验,采用KCl-SDS沉淀法来检测甲醛染毒后小鼠肝细胞和HepG2细胞中DNA-蛋白质交联的含量及其修复效果.体内实验结果表明,低浓度的气态甲醛(0.5 mg·m-3)不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛(1.0 mg·m-3,3.0 mg·m-3,p＜0.01)可以产生明显的DNA-蛋白质交联作用;由3.0 mg·m-3浓度的气态甲醛产生的DNA-蛋白质交联在12h内可以得到明显的修复,并在24 h内恢复到空白对照水平.体外实验结果表明,经低浓度液态甲醛(25 μmol·L-1和50μmol·L-1)处理后,HepG2细胞内的DPC系数虽然稍有变化,但是与空白对照组相比较无显著差异,而当甲醛浓度上升至75 μmol·L-1及以上时,细胞中的DPC系数出现了极显著上升(p＜0.01);采用75 μmol·L-1甲醛染毒HepG2细胞,在染毒18h和24 h后,细胞内的DPC水平较染毒结束时发生了极显著的下降(p＜0.01),且与空白对照组相比无显著差异.以上结果显示,低浓度的甲醛不能引起DNA-蛋白质的交联,较高浓度的甲醛可以引起明显的DNA-蛋白质的交联作用,且甲醛所致的DNA-蛋白质交联在体内修复比体外修复所需时间要短.     

吸入甲醛对小鼠前脑NMDA-R基因转录的影响

通过测定小鼠前脑N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDA-R)的转录水平的变化,研究中低浓度甲醛暴露环境对小鼠中枢神经系统的影响.实验以昆明系小鼠为实验材料,经甲醛染毒后,立即脱颈处死并取其前脑组织提取总RNA,采用RT-PCR二步法对其中的NMDA-R亚基(Grinl,Grin2a,Grin2b)及管家基因β-actin进行扩增,通过光密度分析染毒前后基因转录水平的变化.实验结果表明,与对照组相比,0.5mg·m-3浓度的气态甲醛可使Grinl基因转录稍有上调,但无显著性差异;Grin2a基因转录上调且有显著性差异(p＜0.05),Grin2b基因略有下调但无显著性差异.3.0 mg·m-3浓度的甲醛可使Grinl基因转录上调并具有极显著差异(p＜0.01),且上调幅度明显大于0.5mg·m-3染毒组;Grin2a基因转录显著性上调(p＜0.05),但上调幅度小于0.5 mg·m-3染毒组;Grin2b基因转录显著性下调(p＜0.05).由此可见,低浓度甲醛(0.5 mg·m-3)的吸入对NMDA-R(除Grin2a外)的各亚基的影响较小.中等浓度甲醛(3.0 mg·m-3)的吸入对NMDA-R影响较大,这可能是持续性气态甲醛吸入对小鼠中枢神经系统产生影响的重要机制之一.     

硝基苯灌胃致小鼠蛋白质氧化损伤作用的研究

为了探讨硝基苯对小鼠多器官的蛋白质氧化损伤程度,采用不同剂量的硝基苯对小鼠进行灌胃染毒(每天1次,共30 d),用2,4-二硝基苯肼比色法测定小鼠组织蛋白质羰基含量,用以判断蛋白质的损伤程度.结果显示,各组织空白对照和油对照组间差异均不显著(p＞0.05),随着染毒剂量的增加,肝脏、肾脏、脾脏和心脏的蛋白质羰基含量呈上升趋势,脑组织只在高剂量组表现明显升高趋势;低剂量组与油对照组相比,只有肝脏蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05);中、高剂量组与油对照组相比,各组织蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05).以上结果表明,低剂量硝基苯可以对细胞蛋白质产生氧化损伤作用,并且随着染毒剂量的增加,小鼠各组织蛋白质羰基含量呈上升趋势,蛋白质氧化损伤程度加重.     

SO2衍生物对小鼠脾、胃组织蛋白质的氧化损伤

用腹腔注射的方法对实验小鼠进行SO2衍生物(亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,分子比为31)染毒,染毒剂量分别为0,0.025,0.100, 0.400g/(kg·d),共染毒5d.研究了SO2衍生物对小鼠脾、胃蛋白质的氧化损伤作用并探讨其分子作用机制.结果表明,经SO2衍生物处理,可以使小鼠脾、胃蛋白质的羰基含量增大,且染毒剂量与蛋白质的羰基含量之间呈现直线相关关系,相关系数分别为0.899和0.855(P=0.05).蛋白质羰基含量增大表现为脾＞胃.说明SO2衍生物可使小鼠脾、胃组织蛋白质产生氧化损伤,氧化损伤的程度大小因组织而异.     

镉致黑斑蛙肝脏中ROS生成及其蛋白质氧化损伤作用

在实验条件下,将健康性成熟黑斑蛙(Rana nigromaculata)暴露于0.005、0.010、0.050和0.100mg·L-1浓度的镉溶液中30d,采用2,4二硝基苯肼比色法测定肝组织蛋白质羰基含量,KCl-SDS沉淀法测定DNA-蛋白质交联含量,并测定了肝组织中活性氧自由基(ROS)的水平,以探讨镉对黑斑蛙肝组织蛋白质的氧化损伤作用及其作用机制.结果表明,随染镉浓度的增加,黑斑蛙肝线粒体中的ROS水平明显升高,各染毒组与对照组相比有显著性差异;肝蛋白质羰基(PCO)含量和DNA-蛋白质交联(DPC)也随镉暴露浓度的增加而升高,且均呈明显的浓度-效应关系,但这种升高仅在镉浓度为0.05、0.10mg.L-1时才具有显著意义.结果还显示,低浓度镉的长期暴露可引起黑斑蛙肝蛋白质氧化损伤和DNA损伤,诱导产生大量自由基可能是导致蛋白质和DNA产生损伤的主要机制之一.     

甲醛吸入染毒致大鼠多组织器官氧化损伤效应研究

大鼠吸入甲醛 (13 5mg m3 ) ,连续染毒 7d ,每天 4h .染毒结束后 ,测定组织器官 (肺、脑、肝和外周血 )中还原型谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH PX)活力、超氧化物歧化酶 (SOD)活性及脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)含量 ,以探讨甲醛对机体的脂质过氧化作用及机体的抗氧化损伤机制 .实验结果表明甲醛吸入组大鼠外周血GSH、GSH PX和MDA水平显著高于对照组 (P <0 0 5 ) ,而甲醛吸入组和对照组相比较 ,大鼠肺、肝、脑组织中的GSH含量、GSH PX活力、SOD活性、MDA含量以及外周血中SOD活性均未见显著性差异 .由此认为 ,外周血抗氧化物GSH、GSH PX活力和脂质过氧化产物MDA水平可望成为甲醛早期暴露的生物效应指标 .     

气态甲醛致小白鼠肝脏DNA-DNA交联的研究

为了探讨气态甲醛致生物体内DNA-DNA交联效应,进一步评价甲醛的遗传毒性作用,以昆明纯系小鼠为实验材料,进行了72 h动态吸入式连续染毒,采用荧光检测法检测甲醛染毒后小鼠肝细胞DNA-DNA交联形成的效应.实验结果表明,0.5 mg·m-3的气态甲醛能引起明显的DNA-DNA交联(p＜0.05),较高浓度的甲醛(1.0mg·m-3、3.0 mg·m-3,p＜0.01)可以产生极为明显的DNA-DNA交联作用.以上实验结果显示了0.5mg·m-3的气态甲醛就能致生物体内DNA-DNA交联效应,且随着浓度的升高DNA-DNA交联率越高.     

气态甲醛暴露对神经生长因子表达影响的体内实验

为了探讨气态甲醛对小鼠组织中NGF表达的诱导作用,以小鼠肺和脑作为实验材料,应用RT-PCR方法检测甲醛染毒后小鼠肺和脑中NGF-mRNA的表达量.结果显示,小鼠脑中NGF表达量随着染毒时间的增加而增加;而肺中NGF在甲醛染毒1d后就达到最大,但随着时间的增加NGF表达量反而下降;故NGF在小鼠这2种组织中呈现不同的表达效应.为了进一步研究甲醛、NGF和哮喘之间的联系,构建了大鼠的哮喘模型,应用RT-PCR方法检测哮喘模型鼠肺中NGF的表达趋势.结果显示,在大鼠哮喘模型中,低浓度甲醛组(1.0mg·m-3)NGF表达量显著上调(p<0.01),而高浓度甲醛组(3.0mg·m-3)NGF表达量反而下降,仅略高于空白对照组(p>0.05).     

邻苯二甲酸二异癸酯联合甲醛致小鼠学习记忆障碍的氧化损伤机制研究

为了探究邻苯二甲酸二异癸酯(Diisodecyl Phthalate,DIDP)、甲醛(Formaldehyde,FA)二者联合暴露致小鼠学习记忆障碍的氧化损伤机制,以及维生素E(Vitamin E,Vit E)对二者所致氧化损伤的保护作用,将80只SPF级3周龄雄性KM小鼠随机平均分为8组:(A)阴性对照组;(B)0.15 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP组;(C)1.5 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP组;(D)15 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP组;(E)150 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP组;(F) 1 mg·m~(-3)FA组;(G)1 mg·m~(-3)FA+15 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP组;(H)1 mg·m~(-3)FA+15 mg·kg~(-1)·d~(-1)DIDP+100 mg·kg~(-1)·d~(-1)Vit E组.连续染毒3周.于染毒第13 d开始进行水迷宫实验,末次给药后24 h内取小鼠脑组织制作切片和组织匀浆,检测脑组织匀浆中活性氧(ROS)、还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的含量.结果表明,(A)组～(E)组小鼠脑海马组织氧化损伤逐渐加重,小鼠学习记忆能力逐渐下降;(G)组较(F)组小鼠脑海马组织氧化损伤加重,小鼠学习记忆能力下降;(H)组较(G)组小鼠脑海马组织氧化损伤减轻,小鼠学习记忆能力有所提高.研究显示,DIDP可通过氧化应激作用,引起脑海马组织损伤,导致小鼠学习记忆能力下降.     

硝基苯对小鼠睾丸生殖细胞凋亡及Bcl-2、Bax表达的影响

为了探讨硝基苯对小鼠睾丸生殖细胞凋亡及Bcl-2和Bax mRNA表达的影响.将10周龄雄性昆明小鼠随机分为染毒组(26 mg·kg-1、52mg·kg-1、105 mg·kg-1)、溶剂对照组(花生油)、对照组(生理盐水),并对其灌胃染毒,试验期为30 d,RT-PCR法检测小鼠生殖细胞Bcl-2、Bax mRNA表达,透射电镜观察小鼠生殖细胞超微结构的变化,TUNEL法检测生殖细胞的凋亡.结果表明,小鼠生殖细胞的Bcl-2 mRNA表达明显低于对照组,Bax mRNA表达明显高于对照组,Bcl-2/Bax比值也明显低于对照组,并具有统计学意义(p<0.01,P<0.05);电镜观察结果显示,硝基苯能使生殖细胞的细胞核、染色质、线粒体等超微结构发生不同程度的病理改变.     

降解喹啉的微生物燃料电池的产电特性研究

通过构建双极室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),对喹啉的降解及MFC的产电性能进行了研究.试验结果表明,当喹啉初始浓度为500 mg·L-1,葡萄糖与喹啉浓度之比为1:1,3:5,1:5时,MFC的最大输出电压分别为558 mV、469 mV、328 mV,运行周期分别为56.4 h、70h、82.5 h;最大功率密度分别为173 mW·m-2、122 mW·m-2、60 mW·m-2(按阳极截面积计算)或者35 W·m-3、24 W·m-3、12 W·m-3(按阳极室有效容积计算).MFC可实现对喹啉的高效降解,但葡萄糖的浓度对喹啉的降解速率有较大影响.当葡萄糖浓度分别为500 mg.L-1、300mg·L-1和100 mg·L-1时,使500 mg·L-1喹啉完全降解的时间分别为6 h、24 h和72 h.MFC闭路条件下对喹啉的降解速率高于开路厌氧条件下的喹啉降解速率约10%.MFC对喹啉的降解与产电速率之间存在差距,喹啉被快速降解至较低浓度(<5rag·L-1)后,MFC的产电性能才达到最优.MFC以用喹啉和葡萄糖作为混合燃料时,可以在实现高效降解喹啉的同时可稳定地向外输出电能,这为杂环芳烃类难降解有机物的高效低耗处理提供了新的途径.     

华北区域大气中羰基化合物体积分数水平及化学反应活性

为了解华北区域光化学污染特征,于2018年5月至2019年4月在石家庄和兴隆地区利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）对空气中的羰基化合物进行采样,并利用高效液相色谱对采集样品进行分析,以了解该区域羰基化合物的组成、体积分数、来源、·OH损耗速率和臭氧生成潜势.本研究共测定了13种含羰基的挥发性有机物,其中体积分数最高的3种物质为丙酮、甲醛和乙醛[石家庄地区：（6.46±5.25）×10^-9、（3.76±2.29）×10^-9和（2.65±1.74）×10^-9;兴隆地区：（1.85±1.27）×10^-9、（1.29±1.02）×10^-9和（0.72±0.48）×10^-9];C1/C2和C2/C3值表明石家庄地区工业化水平较高,受机动车尾气和化石燃料燃烧等人为排放影响较明显;兴隆地区采样点处于背景区域,受自然源影响较大;石家庄地区对L_·OH贡献最大的3种物质分别为乙醛（1.77 s^-1）、甲醛（1.57 s^-1）和丁醛（0.42 s^-1）;兴隆地区对L_·OH贡献最大的3种物质为分别为甲醛（0.53 s^-1）、乙醛（0.47 s^-1）和丁醛（0.12 s^-1）;对O₃生成贡献最大的羰基化合物物种为甲醛和乙醛[石家庄地区：34.61×10^-9（以O₃计,下同）和16.73×10^-9;兴隆地区：11.77×10^-9和4.47×10^-9],且甲醛的最大臭氧生成潜势估算（OFP）远高于乙醛.     

外源水杨酸对染铅小鼠抗氧化水平的调节

为了研究水杨酸对铅染毒小鼠体内抗氧化水平的调节,将不同浓度的水杨酸(0、0.1、0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)附加到醋酸铅溶液中对小鼠隔日灌胃1个月,测定了肝和脑组织抗氧化酶活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量,观察了核DNA的降解情况.结果显示,0.5mmol·L-1的水杨酸完全消除了铅(300 mg·kg-1)对小鼠超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的抑制,使MDA含量维持在对照水平,核DNA降解明显减轻.这些数据显示,外源水杨酸可通过调节铅胁迫下小鼠体内抗氧化酶的活性而保护肝和脑组织免受铅引发的氧化胁迫伤害.     

奥运前期与奥运期间北京市大气细颗粒物特征比较分析

利用城市生态系统研究站对北京市奥运前后(2008年6～9月)大气中细颗粒物(PM2.5)进行连续监测,获得不同阶段PM2.5日平均浓度的动态特征,分析气象因素、人为控制管理措施对颗粒物浓度的影响.结果表明,近北五环的生态中心站点(RCEES)颗粒物日均浓度平均值为0.067 mg.m-3,奥运期间的颗粒物浓度(0.060 mg.m-3)比奥运前期(0.081 mg.m-3)减少了约26%.而位于南二环市中心的教学植物园站点(JX)颗粒物浓度平均含量为0.078 mg.m-3.JX站点奥运期间的颗粒物浓度(0.069 mg.m-3)比奥运前期(0.095 mg.m-3)减少了约27%.各个阶段PM2.5的日变化都基本呈现双峰态势.第一个峰值出现在08:00～10:00左右,RCEES站点颗粒物浓度为0.068 mg.m-3,JX站点浓度值为0.089 mg.m-3;另一个峰值出现在晚20:00～22:00左右,RCEES和JX站点颗粒物浓度为0.079 mg.m-3和0.083 mg.m-3,这主要与上班交通高峰导致的尾气排放污染和道路扬尘污染等有关.研究气象参数发现奥运期间与奥运前期气象条件无显著差异,属于高温高湿风力不大的典型北京夏季天气条件.奥运期间颗粒物浓度与温度呈显著正相关(P<0.01),而与风速、相对湿度及降水相关性不显著(P>0.05).而连续多年大气污染综合治理措施和奥运空气质量保障措施的实施,产生了显著环境效益.在自然因素相差不大的条件下,人为控制因素对奥运期间颗粒物的下降起到主导作用.     

农药毒死蜱对小鼠脑细胞氧化损伤的研究

毒死蜱是一种高效、低毒、广谱的有机磷杀虫杀螨剂.为研究其对生物体的氧化损伤,以昆明小鼠为受试体,毒死蜱按3、6和12 mg·kg-13个剂量水平灌胃染毒小鼠7d,以脑组织匀浆测定活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量,以脑细胞测定DNA-蛋白质交联(DNA-protein Crosslink,DPC)系数.实验结果表明,随着毒死蜱染毒剂量的升高,ROS和MDA含量及DPC系数逐渐上升,GSH含量逐渐降低,各指标呈一定的剂量-效应关系.染毒剂量为6 mg·kg-1时,与对照组相比,DPC有显著差异(p＜0.05),MDA有极显著差异(P＜0.01);染毒剂量为12 mg·kg-1时,与对照组相比,ROS和DPC有显著差异(p＜0.05),GSH和MDA有极显著差异(p＜0.01).说明较高剂量的毒死蜱可造成小鼠脑组织的氧化损伤和DNA-蛋白质交联作用增强.