灭多威对乙酰胆碱酯酶及大鼠神经系统的影响
灭多威（Methomyl）作为氨基甲酸酯类农药，由于其杀虫谱广、毒性高、杀虫效果好等特点被广泛用于棉花、果树和蔬菜的病虫害防治，随着其广泛应用，一方面在环境中多发现其残留，另一方面灭多威中毒事件也时有发生，给人们的健康造成了严重的威胁。 对灭多威的研究多集中在胆碱酯酶的抑制方面，本次研究拟探讨灭多威对大鼠神经系统的影响，共分为两个部分。第一部分在体外条件下，提取红细胞膜和大鼠脑突触体，分别探讨灭多威对人红细胞膜、鼠红细胞膜、鼠脑皮层突触、小脑突触、海马突触和纹状体突触乙酰胆碱酯酶活力的抑制作用及其差异，并对抑制作用类型进行了判定；第二部分在大鼠体内条件下，建立灭多威急性经口重复剂量染毒模型，首先从整体水平上利用神经行为学方法评定灭多威对大鼠神经行为的影响，并通过组织病理学方法观察大鼠神经结构的改变，再从分子水平上检测灭多威染毒对大鼠乙酰胆碱酯酶和氧化抗氧化体系的影响。体外实验和体内实验相结合，观察灭多威对乙酰胆碱酯酶的影响，并从氧化应激的角度对灭多威中毒机制进行了探讨。 第一部分、灭多威对红细胞膜及不同脑区突触体乙酰胆碱酯酶的作用 目的：体外条件下研究灭多威对不同部位乙酰胆碱酯酶（AChE）毒作用的差别。 方法：体外实验条件下，确定AChE活力测定的最佳温度和时间，该条件下测定灭多威对人红细胞膜、鼠红细胞膜、皮层突触、小脑突触、海马突触和纹状体突触的剂量-效应关系和时间-效应关系，计算灭多威不同部位的半数抑制浓度IC50值和双分子速率常数Ki值，并同时测定灭多威对AChE活力的抑制类型。 结果： （1）AChE在37℃时，活力最大，初速度反应时间为0～17min。 （2）灭多威对红细胞膜和不同脑区突触AChE活力的抑制均存在剂量-效应和时间-效应关系；对红细胞膜：IC50值：人红细胞膜＞鼠红细胞膜，Ki值则相反；对脑分区突触：IC50值：纹状体＞小脑＞皮层＞海马，Ki值：皮层＞海马＞纹状体＞小脑。 （3）双倒数作图显示随灭多威浓度增大，AChE最大反应速度Vmax减小，Km不变。 结论：在本实验条件下，可以得出： （1）AChE活力的最佳测试温度为37℃，且其初速度反应时间在17 min之内。 （2）灭多威对红细胞膜和不同脑区突触中AChE活力的抑制存在明显的时间-效应关系和剂量-效应关系。 （3）灭多威对AChE活力的抑制类型为可逆抑制，且为可逆抑制中的非竞争性抑制。 （4）鼠红细胞膜AChE对灭多威的敏感性大于人红细胞膜，在脑不同分区突触中，皮层突触AChE对灭多威最为敏感。 第二部分、灭多威对大鼠乙酰胆碱酯酶和神经系统的影响 目的：本次试验旨在体内条件下以雄性大鼠为对象，研究灭多威对AChE以及神经系统的影响。 方法：将26只雄性SD大鼠随机分为三组，第一组和第二组进行七天经口重复染毒实验，一组为对照组，另外一组为给药组，对照组用双蒸水处理（0 mg/kg），给药组则给以灭多威处理（10mg/kg），每组大鼠均为10只，于第1、4、7d进行攀绳实验、后肢撑力实验和甩尾实验；在末次染毒24h后处死大鼠并分离脑组织制作石蜡切片，尼氏染色观察，同时测定大鼠全血、血清、红细胞膜和脑各分区突触AChE活力，之后对这些部位还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的含量进行测定。最后一组则给以10mg/Kg的灭多威一次染毒处理，共6只，测定24h内大鼠全血胆碱酯酶的变化。 结果： （1）一次染毒大鼠全血AChE活力随时间先抑制后恢复，染毒后15min其对全血AChE活力的抑制作用最大，在24h时AChE活力基本上完全恢复。 （2）7d重复染毒实验中，末次染毒24 h后在大鼠各组织部位未观察到AChE活力变化。 （3）在大鼠血清、红细胞膜、皮层突触、小脑突触、纹状体突触中GSH含量未观察到变化，在海马突触体中GSH含量下降。 （4）在大鼠血清、红细胞膜和纹状体突触中MDA含量未见变化，在皮层突触、小脑突触和海马突触中MDA含量升高。 （5）大鼠行为学实验中，甩尾指数和握力指数未见变化，但后肢撑力指数在染毒第4d和第7d下降。 （6）尼氏染色：与对照组相比，大脑部位染色较浅，胞体较小，细胞排列稍紊乱，不规则，间隙增大，尼氏小体数量减少，轮廓不清晰；小脑分子层，颗粒细胞层染色变浅，浦肯野细胞染色明显变浅，尼氏体数量明显减少，神经元细胞核固缩，细胞体积变小。经软件分析，大脑和小脑尼氏染色均小于对照组，但差异在大脑无统计学意义，小脑有统计学意义。 结论：在本实验室的条件下： （1）灭多威染毒可以引起大鼠神经行为的改变，而且可以造成大鼠脑组织损伤。 （2）胆碱酯酶活力抑制对大鼠神经行为改变并没有表现出良好的相关性。 （3）氧化应激机制可能在大鼠行为改变中起着重要的作用。
灭多威;农药残留;乙酰胆碱酯酶抑制;红细胞膜;脑区突触体;神经行为;氧化应激
华中科技大学
硕士
卫生毒理学
石年
2015
中文
R994.6;R338.13
62
2016-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）