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三种有机磷农药胚胎期暴露对发育期脑细胞组织结构的影响

三种有机磷农药胚胎期暴露对发育期脑细胞组织结构的影响

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作者：陈伟峰浙江工业大学

学位级别：硕士

随着有机磷农药的广泛使用,除了急性中毒症状外,发育神经毒性也越来越多地被人们所关注。由于细胞增殖、分化必须通过细胞分裂而实现,所以从细胞分裂的视角来探讨有机磷农药的发育神经毒性具有重要意义。本文探讨三种有机磷农药地亚农(d... 详细信息

随着有机磷农药的广泛使用,除了急性中毒症状外,发育神经毒性也越来越多地被人们所关注。由于细胞增殖、分化必须通过细胞分裂而实现,所以从细胞分裂的视角来探讨有机磷农药的发育神经毒性具有重要意义。本文探讨三种有机磷农药地亚农(diazinon, DZN)、毒死蜱(chlorpyrifos, CPF)和乙酰甲胺磷(acephate, ACP)对脑组织的形态学影响。在孕鼠神经管形成期E7.5～E11.5(embryal days)连续5天皮下注射2mg/kg的DZN、2mg/kg的CPF和50mg/kg的ACP,对照组注射等体积的二甲基亚砜。分别取新生鼠PND1～4(postnatal days)鼠脑及E16天胚胎鼠脑,制备组织石蜡切片,在显微镜下观察皮层S1区、海马CA1、CA3区神经细胞的形态学变化;并测量脑室区(ventricular Zone,VZ)神经细胞有丝分裂平面的角度。实验结果发现,在妊娠早期分别暴露DZN、CPF和ACP,皮层S1区细胞计数定量分析与对照组相比三种有机磷农药处理均未引起神经元数量明显改变;胶质细胞数量在DZN与CPF处理后发生下降,且均具有统计学意义,在ACP组则无明显改变。海马CA1区与CA3区细胞计数统计显示,经DZN和CPF处理后CA1、CA3区锥体细胞减少,ACP组则无明显改变;对海马区细胞体积密度的测定结果显示,DZN组和CPF组使CA1、CA3区体积密度出现程度不等的下降,ACP则无明显改变。通过有丝分裂平面角度的测量并统计发现对照组和农药组在VZ区表层细胞均以垂直分裂为主,倾斜分裂次之,水平分裂最少;DZN组和CPF组使水平分裂、倾斜分裂出现程度不等的增加,而使垂直分裂减少,ACP组无明显影响;DZN、CPF和ACP暴露后有丝分裂细胞数与细胞总数的比率无明显变化,比率值相对稳定。以上结果表明在妊娠早期分别暴露DZN、CPF对发育期脑组织造成细微损伤,并且使VZ区表层神经前体细胞的有丝分裂平面取向发生改变。

关键词：有机磷农药发育神经毒皮层S1区海马区分裂平面取向

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低浓度毒死蜱对胚胎神经前体细胞分裂平面取向的影响及其远期细胞形态效应

低浓度毒死蜱对胚胎神经前体细胞分裂平面取向的影响及其远期细胞...

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作者：金建龙浙江工业大学

学位级别：硕士

有机磷农药毒死蜱（Chlorpyrifos, CPF）的广泛使用引起了神经发育毒性,且从胚胎神经管到出生后神经发育阶段均为易受损期。许多研究报道了CPF对细胞增殖和分化的影响,但很少阐述CPF对神经细胞分裂过程的影响。本文研究低浓度CPF对胚胎... 详细信息

有机磷农药毒死蜱（Chlorpyrifos, CPF）的广泛使用引起了神经发育毒性,且从胚胎神经管到出生后神经发育阶段均为易受损期。许多研究报道了CPF对细胞增殖和分化的影响,但很少阐述CPF对神经细胞分裂过程的影响。本文研究低浓度CPF对胚胎神经前体细胞分裂平面取向的影响及其远期细胞形态效应。我们将5mg/kg/d CPF通过皮下注射（subcutaneous, sc）暴露于E7.5-11.5天孕鼠,在E12、E14和E16天时,制备胎脑组织石蜡切片在显微镜下测量脑室区（ventricular Zone,VZ）顶端前体细胞（apical progenitor cells, APs）和室下区（subvertricular zone, SVZ）中间前体细胞（intermediate progenitor cells, IPs）分裂平面的角度（即分裂平面与室表面的交角）,分别统计水平分裂、倾斜分裂、垂直分裂的细胞数,同时计数脑室表层有丝分裂细胞数和总细胞数量及比例。另外,我们为了评估CPF对脑发育的远期细胞形态效应,观察分析CPF对出生后35天（postnatal days35, PND35）的子代鼠大脑皮层S1区、海马区和纹状体细胞形态的影响。实验结果发现,VZ区中APs在皮层发育期主要以垂直分裂为主;相反,在SVZ区中,大多数的IPs以水平分裂为主。在CPF暴露后,E12、E14、E16的APs形态正常,但细胞分裂平面发生了变化,倾斜分裂和水平分裂细胞数增加而垂直分裂细胞数减少。同时有丝分裂细胞数／室表层细胞总数的比率相对稳定。而在SVZ区中,CPF暴露对IPs分裂平面取向的影响较小,其主要的水平分裂无发生明显变化,而其他分裂模式与对照组比较也没有明显改变。我们的结果表明神经发育期暴露CPF后对VZ区APs有丝分裂平面取向具有影响,显示出垂直分裂向水平分裂转换的趋势,也表明了CPF暴露后使细胞有丝分裂由对称分裂向不对称分裂转变;另外,由于有丝分裂细胞与总细胞之间的比率相对稳定,明确了有丝分裂平面取向的改变不是由于有丝分裂细胞数的减少而引起的。研究子代鼠脑组织的实验结果发现,在海马区,CA1区平均厚度下降22.37%,CA3区平均厚度下降25.66%,而DG区平均厚度增加24.14%,与对照组比较,差异均有统计学意义（P＜0.05）;S1区胶质细胞／神经元比值由22.41%上升至34.23%;纹状体区神经元总数下降32.78%在总细胞中比率下降10.13%。这些研究结果证明,在未表现出全身性中毒的亚中毒阈剂量下,CPF在妊娠期的暴露,能引起子代鼠脑结构的细微损伤。

关键词：毒死蜱分裂平面取向发育神经毒远期效应

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