二氧化硫及其衍生物对大鼠心肌细胞胶原蛋白表达的影响

以100μmol·L~(-1)亚硫酸氢钠对H9C2心肌细胞染毒不同时间(3,6,12,24 h),采用Wistar大鼠作为模型进行整体动物染毒,SO_2组动式吸入SO_2(7 mg·m~(-3))28 d,每天4 h;SO~(2+)NALC(N-乙酰半胱氨酸)组吸入同样条件的SO_2,且自SO_2染毒之日起隔天腹腔注射50 mg·kg-1(b.w.)NALC,对照组吸入新鲜空气并注射生理盐水.测定大鼠心脏组织和H9C2细胞内ROS含量;采用荧光定量PCR和Western blot分析I型胶原(Col1a1)和III型胶原(Col3a1)的mRNA转录和蛋白表达水平.结果显示SO_2及其衍生物引起的氧化应激显著增加了活性氧(ROS)的产生;SO_2及其衍生物不能诱导大鼠心脏组织和H9C2细胞中Col1a1和Col3a1 mRNA转录水平的显著改变,但Col1a1和Col3a1的蛋白表达水平显著升高;同时NALC可减少心脏组织中ROS的产生,有效抑制SO_2吸入后Col1a1和Col3a1蛋白表达的上升.提示SO_2吸入后可能通过产生ROS最终导致胶原蛋白表达的增加.     

重金属影响中枢神经系统的微生物-肠-脑轴途径

人类生产活动排放出的过量重金属直接危害人体健康.目前,有关重金属诱导中枢神经系统疾病发生的研究受到越来越多的关注,经胃肠道吸收是重金属进入人体的主要途径之一,而肠道作为人体内最大的微生态系统,对维持神经系统的正常功能具有重要的生物作用.本文对表征肠道微生物多样性改变的测序方法,以及环境中广泛存在的重金属锰(Mn)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)通过影响微生物-肠-脑轴造成神经系统疾病的潜在机制进行总结,并对重金属等污染物基于肠道微生物引发神经系统疾病的预防和治疗进行展望.     

NO2吸入诱导小鼠肺组织上皮细胞间质转化及单酰基甘油酯酶抑制的保护作用

通过二氧化氮(NO_2)动式吸入染毒模型,探讨其对小鼠肺组织上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchymal transitions,EMT)的影响及单酰基甘油酯酶(MAGL)抑制在此过程中的保护作用.首先检测暴露后肺组织硝酸盐、亚硝酸盐的含量,并考察对EMT标志蛋白E-钙粘蛋白(E-cadherin)和α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平的影响.其次,在MAGL抑制剂JZL~(-1)84预处理后再次进行小鼠NO_2动态吸入染毒,检测不同处理条件下前列腺素E2(PGE2)含量,并考察JZL~(-1)84对E-cadherin和α-SMA表达水平的影响.结果表明,NO_2吸入显著上调小鼠肺组织中硝酸盐和亚硝酸盐的含量,且使小鼠肺组织中E-cadherin表达明显降低,α-SMA表达显著升高,说明NO_2通过其体内代谢衍生物可诱导小鼠肺组织EMT发生.而MAGL抑制可显著降低NO_2诱导的小鼠肺组织中前列腺素E2(PGE2)含量升高,并缓解吸入暴露造成的E-cadherin表达下降和α-SMA表达量增加,抑制EMT过程.由此提示,NO_2吸入暴露可诱导小鼠肺组织EMT发生,而MAGL抑制通过调控PGE2水平对这一损伤效应具有保护作用.     

低浓度SO2暴露诱导大鼠大脑皮层的炎症效应

为了解低浓度二氧化硫(SO2)慢性暴露对神经系统炎症反应的影响,通过建立Wistar大鼠SO2动式吸入染毒模型,采用荧光免疫组织化学方法考察低浓度SO2(3.5和7 mg/m3)慢性暴露下大鼠大脑皮层胶质细胞的活化反应,通过实时荧光定量PCR方法考察炎性因子的基因转录水平,并通过蛋白免疫印迹Western blot方法初步考察对与神经功能相关的胞外信号调节激酶亚型1和2(Extracellularly regulated kinase 1/2,ERK1/2)及核转录因子环磷腺苷效应元件结合蛋白(c AMP response element-binding protein,CREB)信号途径的影响.结果显示,长期低浓度SO2暴露增加大脑皮层星形胶质细胞和小胶质细胞的活化反应,最高暴露组分别为对照组的2.07倍和2.12倍;诱导大鼠大脑皮层中促炎症因子TNFα和IL-1β的m RNA水平上调,最高暴露组分别为对照组的1.68和1.58倍;同时大鼠大脑皮层中诱导型环氧化酶(Cyclooxygenase-2,COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(Inducible nitric oxide synthase,i NOS)的m RNA表达水平也明显增加,最高暴露组分别为对照组的1.59和1.45倍.此外,SO2暴露组大鼠大脑皮层中p-CREB和p-ERK1/2的蛋白表达减少,最高暴露组分别为对照组的0.73和0.74倍.本研究表明,慢性低浓度SO2暴露通过增加大鼠大脑皮层星形胶质细胞和小胶质细胞的活化反应,引起炎症因子TNFα、IL-1β、i NOS和COX-2 m RNA的高表达,而且会引起p-ERK1/2和p-CREB的蛋白表达水平下调,提示SO2暴露会通过炎症反应引起细胞信号传导和核转录的异常,导致神经功能损伤.     

SO_2和BaP复合暴露诱导小鼠心脏线粒体损伤的分子机制初探

采用C57BL6小鼠作为模型,SO2(7 mg·m-3)动式吸入染毒28 d,每天染毒6 h;SO2吸入染毒开始后的第1~5 d,每天在SO2吸入染毒结束后对小鼠进行腹腔注射Ba P(40 mg·kg-1(b.w.)),1 d注射1次.吸入染毒结束后,采用荧光定量PCR技术检测小鼠心肌细胞中由核DNA(n DNA)编码的细胞色素C氧化酶亚基CO4和由线粒体DNA(mt DNA)编码的ATP合酶亚基ATP6,以及调控线粒体呼吸链组分的核转录因子PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA水平;并采用Western blot技术检测上述3种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现,SO2和Ba P复合暴露后,小鼠心肌线粒体氧化磷酸化复合体亚基CO4和ATP6的mRNA表达水平均显著降低,调控基因PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA和蛋白水平也显著降低.提示小鼠在SO2和Ba P复合暴露后,可能通过降低心肌中NRF1表达,影响其对mt TFA的调控,进一步抑制相关基因组的转录和翻译,最终可能导致小鼠心肌线粒体的氧化磷酸化功能受损,进而引发心血管疾病.     

球形红杆菌废水除磷作用的研究

文章考察了磷源、碳源、硫源对废水生物除磷优势菌球形红杆菌磷代谢的影响,结果表明：在微好氧条件下,缺磷环境会使球形红杆菌产生过量摄磷现象;经无碳和无硫培养后,转移到富磷培养基内,也会产生过量摄磷现象,但随着培养时间的延长,菌体摄磷量下降;该菌体经预培养转入富磷培养基后,碳源不同其摄磷能力有所差异;以苹果酸为碳源时的摄磷量略大于以乙酸源时的摄磷量。     

抗氧化剂对二氧化硫诱导的大鼠心脏线粒体损伤的缓解作用

采用Wistar大鼠作为模型进行整体动物染毒，SO₂组动式吸入SO₂（7mg/m³）28d，每天4h；SO₂+NALC（N-乙酰半胱氨酸）组吸入同样条件的SO₂，且自SO₂染毒之日起隔天腹腔注射50mg/kg b.w.NALC，对照组吸入新鲜空气并注射生理盐水.采用荧光定量PCR技术检测心脏组织中氧化磷酸化复合体亚基CO1和ATP6以及核转录因子PGC1-α、NRF1、TFAM的mRNA转录水平；并采用Western blot技术检测3种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现，在吸入SO₂后，核转录因子PGC1-α、NRF1、TFAM的mRNA转录和蛋白表达水平显著降低，并且2种亚基CO1和ATP6的mRNA转录水平也显著下降，而抗氧化剂NALC处理能够明显缓解3种核转录因子及2种复合体亚基表达水平的下降.提示SO₂暴露通过下调PGC1-α、NRF1、TFAM表达来影响线粒体DNA的转录，干扰氧化磷酸化重要组分的合成，该过程发生机制可能与自由基的产生相关，而抗氧化剂的使用可有效缓解SO₂诱导的心脏线粒体损伤作用.     

PM2.5诱导肝脏脂肪变性的体外研究及其关键组分初探

细颗粒物(PM_2.5)暴露与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发病风险增加有关.NAFLD的典型特征是肝脏脂肪变性.然而,PM_2.5诱导的肝脂肪变性的潜在机制和关键成分仍不清楚.本研究以HepG2细胞为体外模型,将采自我国4个城市(太原、北京、杭州和广州)的PM_2.5暴露细胞24 h,暴露结束后通过细胞生化指标检测、染色观察、荧光定量PCR技术及皮尔森相关性检验评估PM_2.5及其化学组分对肝细胞脂质积累的影响.结果发现,不同城市的PM_2.5均以剂量依赖的方式降低了细胞活力,广州市PM_2.5的细胞毒性相对较强.此外,同等浓度下(30μg·mL^-1),广州市PM_2.5暴露细胞引起的脂质积累现象明显高于对照组及其他城市暴露组,而北京市和杭州市PM_2.5暴露细胞24 h并未引起明显的细胞脂质积累.相关性分析结果显示,钒(V)、铜(Cu)、砷(As)、锡(Sn)、锑(Sb)及钨(W)与至少两种肝细胞脂质...     

煤矸石堆积区周边土壤重金属污染特征与植物毒性

煤矸石在自然堆积过程中会通过风化和雨淋条件释放重金属等污染物质,从而对周边土壤环境造成严重的生态危害.研究了矸石山周边土壤中重金属含量,探讨了土壤样本暴露诱导的植物毒性效应,以期全面评估矸石堆积区周边土壤的生态风险.结果表明,煤矸石堆积区周边土壤中Cd、 Pb和Zn的含量平均值均超过山西省土壤元素背景值,并且随着距矸石山的距离越远,土壤重金属含量呈现先上升后下降的趋势;富集因子结果同样显示周边土壤中Cd、 Pb和Zn元素污染较严重.暴露于距矸石山不同距离的土壤后,大麦幼苗生长受抑,部分土壤诱导叶绿素含量降低和丙二醛(MDA)含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽(GSH)活性上升,过氧化氢酶(CAT)活性显著下降,并且造成根尖细胞中有丝分裂指数(MI)降低和微核率(MN)显著上升.皮尔森相关系数表明,矸石堆积区周边土壤中Cr、 As和Zn元素分别与大麦芽重、根重和微核率之间呈显著的正相关,Cu和Pb元素分别与叶绿素和微核率之间呈显著的负相关.     

SO2吸入对大鼠海马组织炎性因子水平、钙稳态和即早基因表达的影响

采用动式熏气法研究了不同浓度SO2(7、14、28和56 mg·m-3)吸入对大鼠海马组织炎性因子白介素-1β(Interleukin-1β,Ⅱ-1β)、肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor-a,TNF-a)水平、神经元胞内游离Ca2 浓度以及即早基因c-fos和e-jun mRNA表达的影响,结果表明:SO,可造成海马组织Ⅱ-1β(p<0.01)和TNF-α(p<0.05)水平显著增高,但低浓度下(7、14 mg·m-3)作用较为明显;so2可显著增加神经元胞内钙离子浓度,上调c-fos和c-jun mRNA的表达,且呈现出明显的剂量-效应关系.这一结果从整体水平上说明了SO2对中枢神经系统的损伤效应,并提示其可能的分子机制与炎性反应、钙离子稳态及即早基因表达相关.