泛素-蛋白酶體途徑對擬除蟲菊酯神經(jīng)毒性的影響及機制初探.pdf

1、擬除蟲菊酯（pyrethroids，Py）是繼有機氯、有機磷和氨基甲酸酯之后迅速發(fā)展起來的新型農(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、哺乳動物體內(nèi)代謝和排泄迅速、環(huán)境殘留較少等特點。自上世紀(jì)70年代以來，擬除蟲菊酯已經(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)細胞Ca2+內(nèi)流增加，線粒體膜電位下降，細胞色素C 釋放增加以及caspase-3活力改變,對DM 神經(jīng)毒性的了解已有長足的進步，但目前確切的神經(jīng)毒作用機制仍未十分明了。
　　 自上世紀(jì)初始人們關(guān)注的熱點主要集中在蛋白質(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。而對于蛋白質(zhì)的降解過程關(guān)注較少。2004年諾貝爾化學(xué)獎授予科學(xué)家以表彰他們在蛋白質(zhì)降解調(diào)節(jié)機制的重大發(fā)現(xiàn)，這個蛋白質(zhì)降解機制即

3、泛素-蛋白酶體途徑（ubiquitin-proteasome pathway,UPP）。它是近年來受到重視的調(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胞內(nèi)半衰期較短的調(diào)節(jié)蛋白和結(jié)構(gòu)異常、錯構(gòu)或受損傷的蛋白。UPP 參與許多細胞生命過程，包括細胞周期調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、DNA 損傷修復(fù)、抗原提呈以及細胞凋亡等，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，因此對該途經(jīng)的研究已成為目前醫(yī)學(xué)研究的熱點之一，而對該途徑參與毒作用機制的報道并不多見。本研究以大鼠為研究對象，在以往DM 神經(jīng)毒性的作用機制研究的基礎(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)，觀察泛素-蛋白酶體途徑在DM 致大鼠海馬細胞凋亡的中的作用，進一步的探討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型擬除蟲菊酯類代表，驗證泛素-蛋白酶體途徑致大鼠的神經(jīng)損傷中的作用，不僅觀察細胞凋亡，而且增加了有關(guān)細胞氧化應(yīng)激。在體外條件下，以SH-SY5Y 細胞為模型，探討泛素-蛋白酶體途徑在DM和BF 所致細胞毒性中的作用，試圖為擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中毒的預(yù)防和治療提供科學(xué)依據(jù)。目的：觀察DM 對大鼠海馬細胞泛素化蛋白表達的影響。
　　 方法：采用DM 12.5mg

6、/kg 體重（溶劑色拉油）對雄性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)法觀察大鼠海馬CA1、CA2、CA3、CA4 區(qū)泛素化蛋白的表達；免疫蛋白印跡法（western blot）檢測海馬細胞泛素化蛋白的表達。
　　 結(jié)果：經(jīng)DM染毒后，不同時間點的泛素化蛋白表達用免疫組織化學(xué)方法測定。其結(jié)果：在海馬CA1 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達為5h（0.30±0.04）、24h（0.27±0.0

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

8、），與對照組（0.15±0.01）相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。海馬CA4 區(qū)，各DM 處理組泛素化蛋白表達為5h（0.28±0.03）、24h（0.23±0.02）、48h（0.19±0.03）組,與對照組（0.17±0.01）相比，差異均有統(tǒng)計學(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），與對照組