泛素-蛋白酶體途徑對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯神經(jīng)毒性的影響及機(jī)制初探.pdf

1、擬除蟲(chóng)菊酯（pyrethroids，Py）是繼有機(jī)氯、有機(jī)磷和氨基甲酸酯之后迅速發(fā)展起來(lái)的新型農(nóng)藥，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為不含氰基的Ⅰ型如聯(lián)苯菊酯（bifenthrin,BF）和含有氰基的Ⅱ型如溴氰菊酯（deltamethrin,DM）。它們具有選擇性毒性、哺乳動(dòng)物體內(nèi)代謝和排泄迅速、環(huán)境殘留較少等特點(diǎn)。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，擬除蟲(chóng)菊酯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，而作為一種神經(jīng)毒物，其神經(jīng)毒性日益引起普遍關(guān)注。本室對(duì)DM的神經(jīng)毒性的研究已有近20年的歷

2、史，發(fā)現(xiàn)DM染毒可使大鼠腦組織氧化損傷，神經(jīng)細(xì)胞Ca2+內(nèi)流增加，線(xiàn)粒體膜電位下降，細(xì)胞色素C 釋放增加以及caspase-3活力改變,對(duì)DM 神經(jīng)毒性的了解已有長(zhǎng)足的進(jìn)步，但目前確切的神經(jīng)毒作用機(jī)制仍未十分明了。
　　 自上世紀(jì)初始人們關(guān)注的熱點(diǎn)主要集中在蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能，以及蛋白質(zhì)的合成。而對(duì)于蛋白質(zhì)的降解過(guò)程關(guān)注較少。2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家以表彰他們?cè)诘鞍踪|(zhì)降解調(diào)節(jié)機(jī)制的重大發(fā)現(xiàn)，這個(gè)蛋白質(zhì)降解機(jī)制即

3、泛素-蛋白酶體途徑（ubiquitin-proteasome pathway,UPP）。它是近年來(lái)受到重視的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)降解與功能的重要系統(tǒng)，其主要功能在于降解細(xì)胞內(nèi)半衰期較短的調(diào)節(jié)蛋白和結(jié)構(gòu)異常、錯(cuò)構(gòu)或受損傷的蛋白。UPP 參與許多細(xì)胞生命過(guò)程，包括細(xì)胞周期調(diào)控、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、DNA 損傷修復(fù)、抗原提呈以及細(xì)胞凋亡等，并與神經(jīng)系統(tǒng)許多疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，如帕金森?。≒arkinson's disease,PD）、阿爾茨海默?。ˋlzhe

4、imer's disease,AD）等，因此對(duì)該途經(jīng)的研究已成為目前醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，而對(duì)該途徑參與毒作用機(jī)制的報(bào)道并不多見(jiàn)。本研究以大鼠為研究對(duì)象，在以往DM 神經(jīng)毒性的作用機(jī)制研究的基礎(chǔ)上，探索蛋白質(zhì)的降解是否參與Py的神經(jīng)毒作用機(jī)制中，為深入了解神經(jīng)毒性提供新的思路。從整體方面，給予DM和蛋白酶體抑制劑MG-132，利用現(xiàn)代生物化學(xué)和分子生物學(xué)方法和技術(shù)，觀(guān)察泛素-蛋白酶體途徑在DM 致大鼠海馬細(xì)胞凋亡的中的作用，進(jìn)一步的探討D

5、M 致大鼠神經(jīng)毒性的新途徑。由于泛素-蛋白酶體途徑是非特異性的，以BF 為Ⅰ型擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)代表，驗(yàn)證泛素-蛋白酶體途徑致大鼠的神經(jīng)損傷中的作用，不僅觀(guān)察細(xì)胞凋亡，而且增加了有關(guān)細(xì)胞氧化應(yīng)激。在體外條件下，以SH-SY5Y 細(xì)胞為模型，探討泛素-蛋白酶體途徑在DM和BF 所致細(xì)胞毒性中的作用，試圖為擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥中毒的預(yù)防和治療提供科學(xué)依據(jù)。目的：觀(guān)察DM 對(duì)大鼠海馬細(xì)胞泛素化蛋白表達(dá)的影響。
　　 方法：采用DM 12.5mg

6、/kg 體重（溶劑色拉油）對(duì)雄性Wistar大鼠一次腹腔注射，分別于5h、24h、48h后處死，免疫組織化學(xué)法觀(guān)察大鼠海馬CA1、CA2、CA3、CA4 區(qū)泛素化蛋白的表達(dá)；免疫蛋白印跡法（western blot）檢測(cè)海馬細(xì)胞泛素化蛋白的表達(dá)。
　　 結(jié)果：經(jīng)DM染毒后，不同時(shí)間點(diǎn)的泛素化蛋白表達(dá)用免疫組織化學(xué)方法測(cè)定。其結(jié)果：在海馬CA1 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達(dá)為5h（0.30±0.04）、24h（0.27±0.0

7、3）、48h（0.23±0.02），與對(duì)照組（0.18±0.02）相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。海馬CA2 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達(dá)為5h（0.29±0.04）、24h（0.26±0.03）、48h（0.22±0.02），與對(duì)照組（0.19±0.02）相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。海馬CA3 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達(dá)為5h（0.25±0.04）、24h（0.21±0.03）、48h（0.19±0.02

8、），與對(duì)照組（0.15±0.01）相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。海馬CA4 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達(dá)為5h（0.28±0.03）、24h（0.23±0.02）、48h（0.19±0.03）組,與對(duì)照組（0.17±0.01）相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。Western blot發(fā)現(xiàn)，DM染毒5h、24h、48h組的泛素化蛋白分別為（9.55±1.74）、（8.06±1.55）、（8.53±0.92），與對(duì)照組