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砷(As)是一种分布广泛的类金属元素,主要通过受污染的食物、空气或饮水被人和动物吸收并在体内蓄积,对机体肝、肾、脑、脾、皮肤等不同组织器官均有较强的毒性作用。肝脏作为机体解毒的重要器官,也是砷毒性的重要靶器官。目前,关于砷的毒性研究很多,但对于低浓度砷对机体产生毒性作用后机体自身的抵抗反馈机制研究尚少,因此,本课题探究了砷暴露对小鼠的毒性作用及可能的机体反馈抵抗机制。本研究将3周龄ICR小鼠随机分成9组,每组10只,分别对其进行饮用水灌胃暴露0,As III(10、50、100、200μg/L)和AsV(10、50、100、200μg/L),连续暴露30天后,解剖,取血及肝脏进行相关指标检测。具体实验结果如下:(1)通过连续对小鼠体重及肝功能指标测定发现:AsIII暴露降低了小鼠特定生长率,AsIII处理组体重变化量较空白对照出现降低,在200μg/L浓度组最高降低了14.33%;同时AsIII和AsV处理组与对照组相比都显著升高了血清ALT和AST水平,其中AsIII处理组ALT和AST较空白组分别升高了178%、294%、424%、140%和28%、35%、17%、21%。As V处理组ALT和AST分别升高了410%、268%、565%、772%和28%、23%、52%。表明砷暴露后小鼠肝脏受到了损伤,肝功能受到影响。(2)通过对免疫炎症相关基因表达检测发现,砷暴露后促进了小鼠肝脏中IL-1β、IL-2、IL-6和TNF-αmRNA的表达,砷暴露后诱导了机体炎症因子的表达,使机体产生炎症;同时,机体抵抗炎症的相关免疫基因表达升高以抑制炎症发生。表明砷暴露后对小鼠肝脏产生了炎症效应并对小鼠肝脏免疫系统造成了一定影响。(3)通过对小鼠抗氧化应激相关酶活和基因表达量的检测发现:砷暴露后显著升高了小鼠肝脏中MDA含量,最高升高了96%;AsIII显著抑制了小鼠肝脏SOD活性,分别降低了14.1%、13.7%、17.8%、17.6%;同时AsIII显著抑制了Cu/Zn-SOD m RNA表达,且变化趋势与SOD一致;Mn-SOD在200μg/L出现了升高。AsV处理组Cu/Zn-SOD和Mn-SOD mRNA表达量整体呈升高趋势。AsIII抑制了MT-1和MT-2mRNA表达,AsV处理组MT-1和MT-2 mRNA表达量均在200μg/L出现升高。结果表明砷暴露诱导小鼠产生了氧化应激,造成肝脏氧化损伤,机体自身通过调节酶活和相关基因表达以清除过氧自由基,抵抗应激。且对比AsIII和AsV的实验结果,表明AsIII的生物毒性大于AsV。(4)通过对小鼠肝脏Nrf2-Keap1信号通路基因及蛋白表达检测发现:砷暴露后促进了小鼠肝脏Nrf2、Keap1以及其所调控下游HO-1、NQ01、GCLC等mRNA的表达;同时,小鼠肝脏Keap1质蛋白和Nrf2核蛋白表达量均升高,表明小鼠肝脏氧自由基攻击产生氧化应激后激活自身Nrf2-Keap1信号通路,发挥机体抗氧化作用。其次,AsIII处理组Nrf2和Keap1蛋白表达量均高于AsV处理组,指示AsIII较AsV的生物毒性更大。