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本研究旨在通过采用流式细胞术、实时荧光定量PCR、蛋白印迹及实验病理学等方法,研究线粒体通路在氟化钠诱导小鼠肾细胞凋亡中的作用机制。240只四周龄的ICR小鼠被随机地分为四组,每天分别灌以不同浓度的氟化钠(0mg/kg、12 mg/kg、24 mg/kg和48 mg/kg),试验期为42天。分别于试验第21天和42天取材检测各组小鼠肾脏病理变化、肾脏细胞凋亡率、线粒体膜电位和凋亡相关指标的基因与蛋白相对表达量。研究结果如下:1.氟化钠对小鼠肾脏的病理损伤:眼观见肾脏体积缩小;病理组织学观察,病变主要表现为肾小管上皮细胞颗粒变性、空泡变性、坏死、及肾小球肿大,并呈剂量和时间依赖性。2.氟化钠对小鼠肾细胞凋亡率的影响:流式细胞术检测结果显示,肾脏细胞凋亡率随氟化钠灌胃时间和剂量的增加呈现出明显的升高趋势(p<0.05或p<0.01)。3.氟化钠对线粒体膜电位的影响:流式细胞术检测结果发现,线粒体膜电位随氟化钠灌胃时间和剂量的增加呈现出显著的去极化趋势(p<0.05或p<0.01)。4.氟化钠对凋亡线粒体通路相关指标的基因相对表达的影响:实时荧光定量PCR结果显示,氟化钠上调了线粒体通路中Cyt c、Diablo、AIF、Endo G、Bax、Bak、Bim、p53、Caspase-9、PARP、Caspase-3的表达,下调了XIAP、Bcl-2、Bcl-xl的表达。试验第21天,三个试验组Cyt c、Bak、Bax,Bim、Caspase-3、AIF和p53的mRNA表达水平,以及Bax/Bcl-2比值均极显著高于对照组(p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组Caspase-9、Endo G、PARP和Diablo的mRNA表达水平也显著高于对照组(p<0.05或p<0.01);而三个试验组的Bcl-2、Bcl-xl和XIAP mRNA表达水平则显著低于对照组(p<0.05或p<0.01)。试验第42天,三个试验组中的Cyt c、Bak、Bax、Bim、Caspase-3、Caspase-9、Endo G、PARP、Diablo和p53的mRNA表达水平,以及Bax/Bcl-2比值均显著高于对照组(p<0.05 or p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组的AIF的mRNA表达水平极显著高于对照组(p<0.01);而三个试验组Bcl-2、Bcl-xl和XIAP的mRNA表达变化与试验第21天相同(p<0.05或p<0.01)。5.氟化钠对线粒体凋亡通路相关指标的蛋白相对表达的影响:蛋白印迹结果显示,在试验第21天,三个试验组的胞浆Cyt c、Bak、Bim、cleaved-Caspase-3、Endo G、p-p53和Smac的蛋白表达均显著升高(p<0.05或p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组的Bax,AIF、PARP和Omi的蛋白表达也显著增高(p<0.05或p<0.01);12 mg/kg和48 mg/kg组的cleaved-Caspase-9的蛋白表达显著增高(p<0.05或p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组的XIAP的蛋白表达极显著下降(p<0.01);三个试验组的Bcl-2和Bcl-xl的蛋白表达显著下降(p<0.05或p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组的Bax/Bcl-2比值显著增大(p<0.05或p<0.01)。试验第42天,三个试验组的胞浆Cyt c、Bak、Bim、cleaved-Caspase-3、Endo G、p-p53、Smac、Bax、AIF、cleaved-Caspase-9和Omi的蛋白表达均显著升高(p<0.05或p<0.01);24 mg/kg和48 mg/kg组的PARP的蛋白表达也显著增高(p<0.05或p<0.01);24mg/kg和48 mg/kg组的XIAP的蛋白表达极显著下降(p<0.01);三个试验组的Bcl-2和Bcl-xl的蛋白表达显著下降(p<0.05或p<0.01);三个试验组的Bax/Bcl-2比值显著增大(p<0.05或p<0.01)。综上所述,给予小鼠12mg/kg及其以上浓度的氟化钠时,可引起小鼠肾脏细胞凋亡。氟化钠可通过线粒体介导的凋亡通路诱导肾脏细胞凋亡的发生。线粒体通路相关指标的基因与蛋白表达的改变是氟化钠引起肾脏细胞凋亡的分子基础。