樂果對培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞的毒作用
作者:胡云平 周志俊 孫運(yùn)光 黃雷鳴 薛壽征
單位:復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生毒理學(xué)教研室,上海 200032
關(guān)鍵詞:樂果;原代培養(yǎng)心肌細(xì)胞;細(xì)胞骨架
衛(wèi)生毒理學(xué)雜志000406 摘要 【目的】 探討樂果對培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞細(xì)胞收縮功能、乳酶脫氫酶(LDH)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)和細(xì)胞骨架的影響。【方法】 體外乳鼠心肌細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)。【結(jié)果】 樂果可使心肌細(xì)胞收縮力減弱;13.2 μmol/L染毒3 h 后心肌搏動頻率明顯降低,而52.8 μmol/L和211.2 μmol/L染毒1 h后即降低;211.2 μmol/L染毒心肌細(xì)胞,LDH和AST漏出達(dá)最大值的時(shí)間分別為1 h和3 h,而13.2或52.8 μmol/L染毒分別為3 h和8 h。另外,樂果還可使心肌細(xì)胞骨架著色變淺,排列不規(guī)則。上述改變具有明顯的劑量-效應(yīng)和時(shí)程依賴性關(guān)系!窘Y(jié)論】 樂果對乳鼠心肌細(xì)胞有明顯的毒作用,其機(jī)制可能涉及心肌細(xì)胞膜和線粒體膜通透性增加,刺激肌質(zhì)網(wǎng)的鈣泵系統(tǒng)攝取Ca2+,引起細(xì)胞骨架構(gòu)型改變,從而影響心肌的收縮功能。
, http://www.www.srpcoatings.com
The toxicity of dimethoate in oultured myocardial cells of neonatal rate
HU Yun-ping,ZHOU Zhi-jun,SUN Yun-guang
(Department of Toxicology,Medical Center of Fudan University,Shanghai 200032,China.)
Abstract:【Objective】 To explore the effects of dimethoate on lactate dehydrogenase(LDH),aspartate aminotransferase transaminase(AST),the contraction function of cells and cytoskeleton.【Methods】 The culture of myocardial cell of meonatal rats,in vitro.【Results】 Dimethoate decreased the force of myocardial contraction.Beating rates decreased after 3 and 1 h treatment with dimethoate at the dose of 13.2 μmol/L and 52.8 or 211.2 μmol/L,respectively.The maximum value of LDH and AST level occurred at 1 and 3 h at the dose of 211.2 μmol/L,but at 3 and 8 h at the dose of 13.2 or 52.8 μmol/L,respectively.Dimethoate also induced hypochromatic cytoskeleton,which disorderly arranged.The dose-effect and time-dependent relationships between the treatment and the observed index were observed.【Conclusion】 Those results implide that dimethoate could result in significant toxicity in cultured myocardial cells of neonatal rats.Its mechanism may involve in the increase of the membrane and mitochondria penetration,which stimulates calcium pump in endoplasmic reticulum to uptake calcium ion,influences the structure of the cytoskeleton and the function of myocardial contraction.
, 百拇醫(yī)藥
Key words:Dimethoate; Primary cultured myocardial cells; Cytoskeleton
有機(jī)磷農(nóng)藥是我國目前生產(chǎn)和使用最多的農(nóng)藥,也是引起急性中毒和致死的主要農(nóng)藥,在農(nóng)藥所致的職業(yè)病中占據(jù)重要位置。其毒作用機(jī)制主要是抑制乙酰膽堿酯酶,引起體內(nèi)乙酰膽堿的積聚,產(chǎn)生一系列被稱為膽堿能危象的效應(yīng)[1]。近年國內(nèi)外愈來愈多的研究表明,有機(jī)磷中毒病例有不少出現(xiàn)心臟損害,心電圖和心肌病理可有多方面改變,這種改變與乙酰膽堿酯酶抑制無關(guān);一些重癥病人在現(xiàn)行常規(guī)治療后病情還會出現(xiàn)反復(fù),并在恢復(fù)期有猝死現(xiàn)象,引起反復(fù)和猝死的有機(jī)磷農(nóng)藥以樂果最多[2,3]。雖然不少學(xué)者認(rèn)為,心臟毒性是有機(jī)磷嚴(yán)重中毒后期猝死的重要原因,但其確切機(jī)制尚未闡明[4],因此有必要對其作深入探討,以便為其中毒防治提供理論依據(jù)。本研究觀察了樂果對培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞的毒作用,旨在了解其對心肌細(xì)胞的影響及可能機(jī)制。
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1 材料與方法
1.1 材料 樂果,純度為98.3%,由上海農(nóng)藥廠提供。胰蛋白酶和小牛血清購于上海華美生物工程公司;DMEM 培養(yǎng)液由美國life tech.Inc提供;門冬氨酸和乳酸鈉由上海伯奧生物科技有限公司提供。
1.2 方法
1.2.1 心肌細(xì)胞培養(yǎng) 參照Simpson法[5]。取生后3 d SD乳鼠的心臟放入DMEM培養(yǎng)液中,剪至1 mm3左右。用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的胰蛋白酶消化,加體積分?jǐn)?shù)為20%的小牛血清,離心,制備細(xì)胞懸液。培養(yǎng)3 h,純化心肌細(xì)胞,用苔酚藍(lán)計(jì)數(shù)達(dá)3.5×105~5×105,繼續(xù)接種培養(yǎng)。
1.2.2 自發(fā)節(jié)律性收縮的測定 在倒置顯微鏡下觀察,剛接種的單個(gè)細(xì)胞呈圓形,懸浮于培養(yǎng)液中;24 h后,細(xì)胞多已貼壁生長,并伸出偽足,開始搏動;72 h形成細(xì)胞簇,搏動漸規(guī)則,基本形成同步化,故研究時(shí)選用培養(yǎng)72 h的心肌細(xì)胞,觀察加入樂果溶液后(終濃度分別為13.2、52.8、211.2 μmol/L,并設(shè)空白對照),在染毒時(shí)、染毒后1、3、8 h心肌自發(fā)節(jié)律性收縮功能的改變,并計(jì)算染毒前后收縮頻率的變化。
, 百拇醫(yī)藥
1.2.3 乳酸脫氫酶(LDH)和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)的測定[6] 心肌細(xì)胞培養(yǎng)72 h后,按自發(fā)節(jié)律性收縮的測定方法處理細(xì)胞,測定心肌細(xì)胞上清液中的LDH和AST的水平。
1.2.4 細(xì)胞骨架的觀察[7] 培養(yǎng)72 h的心肌細(xì)胞加入樂果(受試物濃度同前),培養(yǎng)5 h,用考馬斯藍(lán)R25顯示細(xì)胞骨架。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)用SAS軟件處理,進(jìn)行方差分析。
2 結(jié)果
2.1 樂果對心肌細(xì)胞自發(fā)節(jié)律性收縮的影響 隨著染毒劑量的增加,心肌細(xì)胞的收縮力明顯減弱。節(jié)律隨染毒時(shí)間的延長逐漸不規(guī)則,各染毒劑量組心肌細(xì)胞的搏動頻率隨時(shí)間延長而下降,其明顯下降時(shí)點(diǎn)在13.2 μmol/L劑量組為染毒后3 h,52.8和211.2 μmol/L 劑量組為染毒后1 h,結(jié)果見圖1。
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2.2 樂果對心肌細(xì)胞上清液中LDH活力的影響 樂果可使心肌細(xì)胞LDH漏出顯著增加(P<0.05),其中13.2、52.8 μmol/L劑量染毒后3 h LDH活力增加達(dá)最大值;而211.2 μmol/L劑量染毒后1 h, LDH活力增加即達(dá)最大值,結(jié)果見表1。
2.3 樂果對心肌細(xì)胞上清液中AST活力的影響 樂果可使心肌細(xì)胞AST水平明顯升高(P<0.05),但13.2 μmol/L及52.8 μmol/L染毒后8 h仍見升高,而211.2 μmol/L染毒后3 h升高達(dá)最大值,表明隨染毒劑量增加,AST升高達(dá)最大值的時(shí)間提前出現(xiàn),結(jié)果見表2。
圖1 樂果對心肌細(xì)胞收縮頻率的影響
表1 樂果對心肌細(xì)胞上清液LDH活力的影響(U,
±s) 劑量(μmol/L)
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n
染毒時(shí)間(h)
0
1
3
8
0
4
49.9±8.9
45.5± 9.9
33.6±4.0
35.8± 2.0
13.2
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4
56.4±1.5
134.2± 4.7
141.0±3.2
124.2± 6.0#
52.8
4
57.8±6.9
134.3± 5.7
136.6±2.2
131.6± 5.7
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211.2
4
53.2±9.1
142.5±11.7
135.6±2.7
134.9±12.6
與染毒前及對照相同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05;與染毒3h比較,#P<0.05表2 樂果對心肌細(xì)胞上清液天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力的影響(U,
±s) 劑量(μmol/L)
n
, 百拇醫(yī)藥
染毒時(shí)間(h)
0
1
3
8
0
4
9.53±2.80
9.50±2.77
14.3± 5.54
8.68± 6.52
13.2
4
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9.53±5.49
65.10±7.59
68.83± 7.32
76.18±11.87
52.8
4
7.70±3.28
69.60±6.32
71.60±13.35
73.85±12.30
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211.2
4
9.55±6.50
66.90±3.58
76.83± 3.10#
67.83± 6.05
與染毒前及對照相同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05;與染毒1 h比較,#P<0.052.4 樂果對心肌細(xì)胞骨架的影響 光鏡下對照組心肌細(xì)胞骨架纖維束清晰可見,著色均勻,排列規(guī)則。隨染毒劑量增加,骨架纖維束染色漸淺,排列漸不規(guī)則。
3 討論
, 百拇醫(yī)藥
細(xì)胞正常的生命活動與其膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能密切相關(guān)。生理狀態(tài)下,細(xì)胞膜參與營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),維持細(xì)胞內(nèi)pH值、水電解質(zhì)平衡,并參與能量的生成及轉(zhuǎn)化等。如果細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,細(xì)胞的功能將受到不同程度的影響。LDH漏出增加表明細(xì)胞膜通透性上升,AST漏出增加則表明細(xì)胞膜及線粒體膜的通透性發(fā)生了改變。本研究表明,樂果可使心肌細(xì)胞LDH、AST漏出增加,隨染毒劑量的增加上述兩種酶水平升高達(dá)最大值的時(shí)間提前出現(xiàn),但LDH升高達(dá)最大值的時(shí)間較AST早。該結(jié)果提示,隨染毒劑量增加,心肌細(xì)胞受損越嚴(yán)重;細(xì)胞膜的通透性改變較線粒體膜改變早,LDH的改變較AST敏感。
乳鼠心肌細(xì)胞在培養(yǎng)3~4 d后,可出現(xiàn)有規(guī)則的自發(fā)性收縮。這是心肌細(xì)胞的一個(gè)生理特征,因此評價(jià)心肌細(xì)胞的自發(fā)性收縮功能變化有助于了解毒物對心肌細(xì)胞的影響。本研究發(fā)現(xiàn),樂果可使心肌細(xì)胞收縮不規(guī)則,收縮力減弱,并降低心肌細(xì)胞的自發(fā)搏動頻率,上述改變呈明顯的劑量和時(shí)間關(guān)系,表明樂果對心肌細(xì)胞有負(fù)性肌力作用。
, 百拇醫(yī)藥 細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)蛋白成分組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),由微管、微絲、中等纖維和微梁網(wǎng)格組成。以微絲組成的張力纖維為主的細(xì)胞骨架纖維束,對維持細(xì)胞內(nèi)的正常結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的運(yùn)動起重要作用。微絲由肌動蛋白、肌球蛋白及肌動蛋白結(jié)合蛋白構(gòu)成。根據(jù)肌肉收縮的滑行理論,心肌細(xì)胞的收縮是由于Ca2+激活,引起肌鈣蛋白、原肌球蛋白的構(gòu)型改變,促使橫橋與肌動蛋白結(jié)構(gòu),隨粗肌絲與細(xì)肌絲之間滑動,肌肉收縮[8]。離體心臟灌流研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)磷農(nóng)藥對心肌細(xì)胞離子通透有影響,并可能通過肌質(zhì)肉的鈣泵系統(tǒng)刺激Ca2+的攝取,使用Ca2+通道阻滯劑后能緩解有機(jī)磷農(nóng)藥的心臟毒性[9]。本實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步觀察到,樂果可破壞心肌細(xì)胞骨架,使其著色變淺,排列不規(guī)則。結(jié)合樂果染毒后心肌細(xì)胞LDH和AST活力及其時(shí)間的變化和收縮力功能的改變,推測樂果對心肌細(xì)胞的毒作用可能涉及以下過程:前期心肌細(xì)胞膜和后期線粒體膜通透性增加,刺激肌質(zhì)網(wǎng)的鈣泵系統(tǒng)攝取Ca2+,引起細(xì)胞骨架蛋白構(gòu)型改變,導(dǎo)致收縮力減弱以及收縮不規(guī)則。
, 百拇醫(yī)藥
本課題受國家自然科學(xué)基金資助(39570624)
參考文獻(xiàn)
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, 百拇醫(yī)藥
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(收稿日期:1999-05-02), 百拇醫(yī)藥
單位:復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生毒理學(xué)教研室,上海 200032
關(guān)鍵詞:樂果;原代培養(yǎng)心肌細(xì)胞;細(xì)胞骨架
衛(wèi)生毒理學(xué)雜志000406 摘要 【目的】 探討樂果對培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞細(xì)胞收縮功能、乳酶脫氫酶(LDH)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)和細(xì)胞骨架的影響。【方法】 體外乳鼠心肌細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)。【結(jié)果】 樂果可使心肌細(xì)胞收縮力減弱;13.2 μmol/L染毒3 h 后心肌搏動頻率明顯降低,而52.8 μmol/L和211.2 μmol/L染毒1 h后即降低;211.2 μmol/L染毒心肌細(xì)胞,LDH和AST漏出達(dá)最大值的時(shí)間分別為1 h和3 h,而13.2或52.8 μmol/L染毒分別為3 h和8 h。另外,樂果還可使心肌細(xì)胞骨架著色變淺,排列不規(guī)則。上述改變具有明顯的劑量-效應(yīng)和時(shí)程依賴性關(guān)系!窘Y(jié)論】 樂果對乳鼠心肌細(xì)胞有明顯的毒作用,其機(jī)制可能涉及心肌細(xì)胞膜和線粒體膜通透性增加,刺激肌質(zhì)網(wǎng)的鈣泵系統(tǒng)攝取Ca2+,引起細(xì)胞骨架構(gòu)型改變,從而影響心肌的收縮功能。
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The toxicity of dimethoate in oultured myocardial cells of neonatal rate
HU Yun-ping,ZHOU Zhi-jun,SUN Yun-guang
(Department of Toxicology,Medical Center of Fudan University,Shanghai 200032,China.)
Abstract:【Objective】 To explore the effects of dimethoate on lactate dehydrogenase(LDH),aspartate aminotransferase transaminase(AST),the contraction function of cells and cytoskeleton.【Methods】 The culture of myocardial cell of meonatal rats,in vitro.【Results】 Dimethoate decreased the force of myocardial contraction.Beating rates decreased after 3 and 1 h treatment with dimethoate at the dose of 13.2 μmol/L and 52.8 or 211.2 μmol/L,respectively.The maximum value of LDH and AST level occurred at 1 and 3 h at the dose of 211.2 μmol/L,but at 3 and 8 h at the dose of 13.2 or 52.8 μmol/L,respectively.Dimethoate also induced hypochromatic cytoskeleton,which disorderly arranged.The dose-effect and time-dependent relationships between the treatment and the observed index were observed.【Conclusion】 Those results implide that dimethoate could result in significant toxicity in cultured myocardial cells of neonatal rats.Its mechanism may involve in the increase of the membrane and mitochondria penetration,which stimulates calcium pump in endoplasmic reticulum to uptake calcium ion,influences the structure of the cytoskeleton and the function of myocardial contraction.
, 百拇醫(yī)藥
Key words:Dimethoate; Primary cultured myocardial cells; Cytoskeleton
有機(jī)磷農(nóng)藥是我國目前生產(chǎn)和使用最多的農(nóng)藥,也是引起急性中毒和致死的主要農(nóng)藥,在農(nóng)藥所致的職業(yè)病中占據(jù)重要位置。其毒作用機(jī)制主要是抑制乙酰膽堿酯酶,引起體內(nèi)乙酰膽堿的積聚,產(chǎn)生一系列被稱為膽堿能危象的效應(yīng)[1]。近年國內(nèi)外愈來愈多的研究表明,有機(jī)磷中毒病例有不少出現(xiàn)心臟損害,心電圖和心肌病理可有多方面改變,這種改變與乙酰膽堿酯酶抑制無關(guān);一些重癥病人在現(xiàn)行常規(guī)治療后病情還會出現(xiàn)反復(fù),并在恢復(fù)期有猝死現(xiàn)象,引起反復(fù)和猝死的有機(jī)磷農(nóng)藥以樂果最多[2,3]。雖然不少學(xué)者認(rèn)為,心臟毒性是有機(jī)磷嚴(yán)重中毒后期猝死的重要原因,但其確切機(jī)制尚未闡明[4],因此有必要對其作深入探討,以便為其中毒防治提供理論依據(jù)。本研究觀察了樂果對培養(yǎng)乳鼠心肌細(xì)胞的毒作用,旨在了解其對心肌細(xì)胞的影響及可能機(jī)制。
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1 材料與方法
1.1 材料 樂果,純度為98.3%,由上海農(nóng)藥廠提供。胰蛋白酶和小牛血清購于上海華美生物工程公司;DMEM 培養(yǎng)液由美國life tech.Inc提供;門冬氨酸和乳酸鈉由上海伯奧生物科技有限公司提供。
1.2 方法
1.2.1 心肌細(xì)胞培養(yǎng) 參照Simpson法[5]。取生后3 d SD乳鼠的心臟放入DMEM培養(yǎng)液中,剪至1 mm3左右。用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的胰蛋白酶消化,加體積分?jǐn)?shù)為20%的小牛血清,離心,制備細(xì)胞懸液。培養(yǎng)3 h,純化心肌細(xì)胞,用苔酚藍(lán)計(jì)數(shù)達(dá)3.5×105~5×105,繼續(xù)接種培養(yǎng)。
1.2.2 自發(fā)節(jié)律性收縮的測定 在倒置顯微鏡下觀察,剛接種的單個(gè)細(xì)胞呈圓形,懸浮于培養(yǎng)液中;24 h后,細(xì)胞多已貼壁生長,并伸出偽足,開始搏動;72 h形成細(xì)胞簇,搏動漸規(guī)則,基本形成同步化,故研究時(shí)選用培養(yǎng)72 h的心肌細(xì)胞,觀察加入樂果溶液后(終濃度分別為13.2、52.8、211.2 μmol/L,并設(shè)空白對照),在染毒時(shí)、染毒后1、3、8 h心肌自發(fā)節(jié)律性收縮功能的改變,并計(jì)算染毒前后收縮頻率的變化。
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1.2.3 乳酸脫氫酶(LDH)和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)的測定[6] 心肌細(xì)胞培養(yǎng)72 h后,按自發(fā)節(jié)律性收縮的測定方法處理細(xì)胞,測定心肌細(xì)胞上清液中的LDH和AST的水平。
1.2.4 細(xì)胞骨架的觀察[7] 培養(yǎng)72 h的心肌細(xì)胞加入樂果(受試物濃度同前),培養(yǎng)5 h,用考馬斯藍(lán)R25顯示細(xì)胞骨架。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)用SAS軟件處理,進(jìn)行方差分析。
2 結(jié)果
2.1 樂果對心肌細(xì)胞自發(fā)節(jié)律性收縮的影響 隨著染毒劑量的增加,心肌細(xì)胞的收縮力明顯減弱。節(jié)律隨染毒時(shí)間的延長逐漸不規(guī)則,各染毒劑量組心肌細(xì)胞的搏動頻率隨時(shí)間延長而下降,其明顯下降時(shí)點(diǎn)在13.2 μmol/L劑量組為染毒后3 h,52.8和211.2 μmol/L 劑量組為染毒后1 h,結(jié)果見圖1。
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2.2 樂果對心肌細(xì)胞上清液中LDH活力的影響 樂果可使心肌細(xì)胞LDH漏出顯著增加(P<0.05),其中13.2、52.8 μmol/L劑量染毒后3 h LDH活力增加達(dá)最大值;而211.2 μmol/L劑量染毒后1 h, LDH活力增加即達(dá)最大值,結(jié)果見表1。
2.3 樂果對心肌細(xì)胞上清液中AST活力的影響 樂果可使心肌細(xì)胞AST水平明顯升高(P<0.05),但13.2 μmol/L及52.8 μmol/L染毒后8 h仍見升高,而211.2 μmol/L染毒后3 h升高達(dá)最大值,表明隨染毒劑量增加,AST升高達(dá)最大值的時(shí)間提前出現(xiàn),結(jié)果見表2。
圖1 樂果對心肌細(xì)胞收縮頻率的影響
表1 樂果對心肌細(xì)胞上清液LDH活力的影響(U,
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染毒時(shí)間(h)
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57.8±6.9
134.3± 5.7
136.6±2.2
131.6± 5.7
, http://www.www.srpcoatings.com
211.2
4
53.2±9.1
142.5±11.7
135.6±2.7
134.9±12.6
與染毒前及對照相同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05;與染毒3h比較,#P<0.05表2 樂果對心肌細(xì)胞上清液天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力的影響(U,
n
, 百拇醫(yī)藥
染毒時(shí)間(h)
0
1
3
8
0
4
9.53±2.80
9.50±2.77
14.3± 5.54
8.68± 6.52
13.2
4
, http://www.www.srpcoatings.com
9.53±5.49
65.10±7.59
68.83± 7.32
76.18±11.87
52.8
4
7.70±3.28
69.60±6.32
71.60±13.35
73.85±12.30
, http://www.www.srpcoatings.com
211.2
4
9.55±6.50
66.90±3.58
76.83± 3.10#
67.83± 6.05
與染毒前及對照相同時(shí)點(diǎn)比較,P<0.05;與染毒1 h比較,#P<0.052.4 樂果對心肌細(xì)胞骨架的影響 光鏡下對照組心肌細(xì)胞骨架纖維束清晰可見,著色均勻,排列規(guī)則。隨染毒劑量增加,骨架纖維束染色漸淺,排列漸不規(guī)則。
3 討論
, 百拇醫(yī)藥
細(xì)胞正常的生命活動與其膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能密切相關(guān)。生理狀態(tài)下,細(xì)胞膜參與營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),維持細(xì)胞內(nèi)pH值、水電解質(zhì)平衡,并參與能量的生成及轉(zhuǎn)化等。如果細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,細(xì)胞的功能將受到不同程度的影響。LDH漏出增加表明細(xì)胞膜通透性上升,AST漏出增加則表明細(xì)胞膜及線粒體膜的通透性發(fā)生了改變。本研究表明,樂果可使心肌細(xì)胞LDH、AST漏出增加,隨染毒劑量的增加上述兩種酶水平升高達(dá)最大值的時(shí)間提前出現(xiàn),但LDH升高達(dá)最大值的時(shí)間較AST早。該結(jié)果提示,隨染毒劑量增加,心肌細(xì)胞受損越嚴(yán)重;細(xì)胞膜的通透性改變較線粒體膜改變早,LDH的改變較AST敏感。
乳鼠心肌細(xì)胞在培養(yǎng)3~4 d后,可出現(xiàn)有規(guī)則的自發(fā)性收縮。這是心肌細(xì)胞的一個(gè)生理特征,因此評價(jià)心肌細(xì)胞的自發(fā)性收縮功能變化有助于了解毒物對心肌細(xì)胞的影響。本研究發(fā)現(xiàn),樂果可使心肌細(xì)胞收縮不規(guī)則,收縮力減弱,并降低心肌細(xì)胞的自發(fā)搏動頻率,上述改變呈明顯的劑量和時(shí)間關(guān)系,表明樂果對心肌細(xì)胞有負(fù)性肌力作用。
, 百拇醫(yī)藥 細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)蛋白成分組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),由微管、微絲、中等纖維和微梁網(wǎng)格組成。以微絲組成的張力纖維為主的細(xì)胞骨架纖維束,對維持細(xì)胞內(nèi)的正常結(jié)構(gòu)及細(xì)胞的運(yùn)動起重要作用。微絲由肌動蛋白、肌球蛋白及肌動蛋白結(jié)合蛋白構(gòu)成。根據(jù)肌肉收縮的滑行理論,心肌細(xì)胞的收縮是由于Ca2+激活,引起肌鈣蛋白、原肌球蛋白的構(gòu)型改變,促使橫橋與肌動蛋白結(jié)構(gòu),隨粗肌絲與細(xì)肌絲之間滑動,肌肉收縮[8]。離體心臟灌流研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)磷農(nóng)藥對心肌細(xì)胞離子通透有影響,并可能通過肌質(zhì)肉的鈣泵系統(tǒng)刺激Ca2+的攝取,使用Ca2+通道阻滯劑后能緩解有機(jī)磷農(nóng)藥的心臟毒性[9]。本實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步觀察到,樂果可破壞心肌細(xì)胞骨架,使其著色變淺,排列不規(guī)則。結(jié)合樂果染毒后心肌細(xì)胞LDH和AST活力及其時(shí)間的變化和收縮力功能的改變,推測樂果對心肌細(xì)胞的毒作用可能涉及以下過程:前期心肌細(xì)胞膜和后期線粒體膜通透性增加,刺激肌質(zhì)網(wǎng)的鈣泵系統(tǒng)攝取Ca2+,引起細(xì)胞骨架蛋白構(gòu)型改變,導(dǎo)致收縮力減弱以及收縮不規(guī)則。
, 百拇醫(yī)藥
本課題受國家自然科學(xué)基金資助(39570624)
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(收稿日期:1999-05-02), 百拇醫(yī)藥