机场核心计划 分析细胞病理学 2210 - 7185 2210 - 7177 Hindawi 10.1155 / 2017/2805370 2805370 研究文章 急性甲苯毒性对兔大脑的不同区域 Demır 穆罕默德 1 克 穆斯塔法 1 西文 Nadire 2 http://orcid.org/0000 - 0002 - 7807 - 0661 Yoldaş Atila 1 Sısman Turgay 3 Braidy Nady 1 解剖学系 医学院 Kahramanmaraş大学 Kahramanmaraş 土耳其 ksu.edu.tr 2 医学药理学系 医学院 Kahramanmaraş大学 Kahramanmaraş 土耳其 ksu.edu.tr 3 生物学系 阿塔土尔克大学 埃尔祖鲁姆 土耳其 atauni.edu.tr 2017年 26 3 2017年 2017年 24 11 2016年 15 02 2017年 26 3 2017年 2017年 版权©2017穆罕默德Demır et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

急性期甲苯对大脑的影响进行了调查研究中使用兔大脑通过组织病理学、免疫组织化学和生化方法。总共有20个男兔子作为实验组和对照组。此外,神经生长因子(神经生长因子)、肿瘤坏死因子-α(tnf)、多巴胺(DA)和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)测试是为了执行指定生化损伤的严重程度。生化鉴定的前额叶皮层、海马、下丘脑、黑质、和内嗅皮层,tnf水平在大脑中被发现明显高于对照组。分泌的多巴胺水平,从黑质神经生长因子从海马神经元(神经生长因子)发达,和GFAP,从星状细胞分泌,被发现是toluene-administration组显著低于对照组( p < 0.05 )。此外,局部空泡变性(脓肿形成)、胶质增生,血管周围髓鞘脱失,许多致密的细胞和坏死被观察到。toluene-administration组与对照组相比,明显的过度扩张的血管和严重退化细胞的结构和分散的细胞边界被观察到。此外,少突细胞的细胞核结构畸形异常细胞。身体的顺序的海马体神经元toluene-administration组比对照组明显结构受损。此外,皮质细胞的细胞质显示实验组的严重的免疫反应。

 1。介绍

甲苯在本质上是原油和妥鲁香胶树中发现的( 1),通过分离发生从原油和汽油和其他燃料燃烧可口可乐( 2, 3]。甲苯暴露的主要来源是汽油,在生产过程中被释放到大气中,运输和燃烧。因此,甲苯中最丰富的炼油厂,在加油站和交通拥挤的地区。另外,吸烟者暴露在80 - 100 μ克内甲苯香烟。此外,顶级产品含有甲苯油漆、油漆稀释剂、清漆、虫胶、锈阻力,胶水、溶剂清洁工,和一些清洁产品。也用作化妆品的溶剂,通常在氯化苄,苯甲酸,苯酚,甲酚生产乙烯基甲苯、三硝基甲苯,甲苯二异氰酸酯( 4, 5]。因此,许多人接触甲苯,也通过人类和动物饮用水,食物,空气,和各种消费品( 1]。

甲苯改变了脂质细胞壁的结构和相互作用蛋白由于其亲脂性的本质。在急性剂量,增加膜流动性显著提升Na / K-ATPase活动( 6]。率之间的相关性引起的障碍和剂量反应关系尚未确定。在人与动物接触甲苯、甲苯的第一影响是抑郁症的中枢神经系统。在高剂量,甲苯效果类似于其他挥发性物质,如精神运动性损伤,在运动活动中激发后抑制,站着的反射损失,和镇静 7- - - - - - 9]。通过影响gaba ergic甲苯诱发这些影响,glutamatergic,羟色胺,多巴胺能通路 10, 11]。甲苯导致凋亡神经退化在小脑和海马体( 12]。此外,它会导致小脑和锥体障碍,周围神经病变,视神经萎缩,神经听力损失,临时和/或永久性损伤包括认知功能( 7, 8]。慢性甲苯成瘾会导致白质的萎缩,萎缩的临床结果(相关 13]。此外,据报道,甲苯也损害周围神经( 8, 14]。

在人类中,甲苯被发现在动脉血液吸入后10秒( 4]。此外,通过胃肠道管理时,血液中甲苯达到最大程度在1 - 3小时。它是由胃肠道吸收,而逐渐的与呼吸道( 7]。

甲苯,被吸收后,可以发现,在一个订单减少,脂肪组织(白色和褐色脂肪组织),胃、肝、肾、骨髓、脑、脾( 4]。甲苯,5小时后到达的最大级别的脂肪组织。高浓度的甲苯可以发现在肝脏和大脑的人死于胶嗅探( 15]。

前额叶皮层区域反馈循环和一些重要的感觉和运动系统之间的连接关联和集成复杂行为成分位于顶部。内嗅皮层是颞叶上的一部分,起着至关重要的作用在二级协会地区和记忆形成。海马体,另一方面,该地区负责运动的转换行为,以及记忆和空间导航。黑质,负责运动和关注,也分泌多巴胺,位于中脑( 16]。

因此,在这项研究中,我们旨在广泛评估甲苯的急性毒性实验,在日常生活中常见的物质,在提到的大脑区域。

 2。材料和方法

本研究发起的许可Gaziosmanpaşa当地大学医学实验动物实验伦理委员会(HADYEK-51)。4 - 6公斤,成年雄性新西兰兔。动物(健康、平均年龄24个月)从Gaziosmanpaşa获得大学实验医学研究实验室正在进行的研究。动物被分成组我(toluene-administered集团 n = 10 )和第二组(对照组, n = 10 )。组的主题我都被赋予了一项单一剂量876毫克/公斤腹腔内(IP)甲苯(99.9%溶液,厄玛Sigma-Aldrich)注入。血液样本收集的动物注射后5个小时。然后,离心机,储存在冰箱后−80°C血清和血浆样本分离。通过麻醉动物安乐死放血使用的组合10毫克/公斤甲苯噻嗪(Ketalar™, Eczacıbaşı,伊斯坦布尔,土耳其)和100毫克/公斤盐酸氯胺酮(Ketalar Eczacıbaşı,伊斯坦布尔,土耳其)。空洞的脑组织被移除cranii。每组随机抽样的脑组织在10%福尔马林固定3 - 6 h,脱水,把嵌入在石蜡,在5 μ 米,随后与苏木精和伊红染色和免疫组织化学方法。(描述的准备幻灯片被染色 17]。彩色幻灯片是一个研究显微镜下检查奥林巴斯BX-50。从获得动物的血清和血浆样本,神经生长因子(神经生长因子)、肿瘤坏死因子-α(tnf),多巴胺,神经胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)含量测定用ELISA方法( 6]。

数值数据显示为算术平均值±标准差(SD)。通过SPSS 15.0软件包进行统计评估项目(美国SPSS Inc .,芝加哥,IL)。组之间的差异进行评估与克鲁斯卡尔-沃利斯检验及其与学生的意义 t 以及。的值 p < 0.05 被认为是重要的。

 3所示。结果 3.1。生化研究

在这项研究中,tnf水平被发现显著增加toluene-administered组与对照组相比,用ELISA(表 1)( p < 0.001 )。

血清tnf,多巴胺,神经生长因子和GFAP的水平。

组 t p
控制 甲苯接收
平均数±标准差 平均数±标准差
tnf 323年02±3.72856 582.24±12.41 63.298 0.001 ∗
多巴胺 6.94±1.10099 4.42±0.68 6.134 0.001 ∗
神经生长因子 47.12±3.07560 23.09±4.59 13.745 0.001 ∗
GFAP 12.22±1.26635 8.06±1.89 5.766 0.001 ∗

∗ 控制和甲苯接收组之间的显著差异。被设置为水平的意义 α= 0,05年;独立样本t检验。

看到,多巴胺(DA)的血药浓度测定是显著降低toluene-administered组与对照组相比 p < 0.001 )。此外,神经生长因子分泌的海马体神经元(神经生长因子)被发现在水平toluene-administered组显著低于对照组( p < 0.001 )。然而,GFAP测定大脑分泌的星状细胞显著降低在toluene-administered组相对于对照组( p < 0.001 )(表 1)。

3.1.1。组织病理学研究

hematoxylin-eosin彩色幻灯片调查,观察对照组脑组织的正常结构。局部空泡变性、胶质增生,血管周围髓鞘脱失,许多致密的细胞和坏死被发现在大脑皮质的toluene-administered兔子。组中的甲苯,与对照组相比,显著的过度扩张的血管,补偿的严重变性细胞,几乎分散细胞边界被观察到。toluene-receiving组少突细胞的细胞核结构畸形异常细胞。身体的顺序的海马体神经元toluene-administered组明显比对照组(图结构受损 1)。

他走时染色。对照组(a)、内嗅皮层)(×20)。内嗅皮层(b) Toluene-administered集团)(×20)。对照组(c)、海马区、圆)(×40)。(d) Toluene-receiving组海马区,他走时(×40)。(e)对照组,前额叶皮质,)(×40)。前额叶皮层(f) Toluene-administered集团)(×40)。

 3.1.2。免疫组织化学结果

在这项研究中,在免疫组织化学染色法对两组的脑组织部分执行为了确定细胞凋亡状态使用的伯灵顿C3免疫反应性进行了评价。检测到的密度的半定量的评价反应进行染色,使伯灵顿和C3蛋白质明显。

细胞的细胞质大脑皮质,海马区,内嗅皮层和黑质区,伯灵顿和C3免疫反应性确定消极的脑组织部分对照组(0)。

伯灵顿的免疫反应性(3 +)和C3显示大幅增加在大脑皮层细胞的细胞质toluene-administered兔子(图 2)。

免疫组织化学染色。(一)对照组,伯灵顿免疫反应性(×40)。(b)对照组,C3免疫反应性(×40)。(c) Toluene-administered集团,伯灵顿免疫反应性(×40)。(d) Toluene-administered组C3免疫反应性(×40)。

 4所示。讨论和结论

在各种体内研究中,据报道,在甲苯毒性损伤中枢神经系统,相关的细胞反应被认为是第一个明显的星形胶质细胞的反应。发现甲苯显示其通过增加胆碱能神经毒性作用活动绑定GABA受体和显示一个非竞争性拮抗效应对NMDA受体( 18, 19]。在一个病人以甲苯为10年,它被认为,慢性甲苯的使用可能导致demyelization和轴突退化 19]。在老鼠身上,甲苯导致氧化应激和通过增加活性氧产量造成神经损伤和神经胶质过多症。在大鼠的研究中,GFAP也被用于测定神经胶质过多症引起的甲苯。海马的神经胶质过多症被发现显著增加,皮层和小脑( 20., 21]。在这项研究中,tnf水平toluene-administered组显著高于对照组的生化评价前额叶皮质,海马、下丘脑、黑质和内嗅皮层。多巴胺(DA)从黑质被发现血清分泌显著减少toluene-administered组与对照组相比。水平的神经生长因子(神经生长因子)由海马神经元被发现显著降低toluene-administered组与对照组相比。GFAP水平从星状细胞分泌的大脑也决心去和这种差异被发现与对照组相比显著降低( p < 0.05 )。

当我们评估hematoxylin-eosin幻灯片,在对照组脑组织结构显示正常。然而toluene-administered动物,局部空泡变性(脓肿形成)、胶质增生,血管周的髓鞘脱失,和许多致密的细胞和坏死在大脑皮层观察到。此外,toluene-administered组,不同的过度扩张的血管和细胞严重变性的补偿和分散的细胞边界发现与对照组相比。少突细胞细胞的细胞核toluene-administered组显示异常畸形。与对照组相比,尸体的顺序的海马体神经元toluene-administered组明显结构性损坏。

细胞凋亡是细胞程序性死亡的特征是细胞质的撤退,膜改变,DNA断裂,同时不损害附近的细胞( 22]。凋亡通路通常被认为是作为内在(线粒体介导)和外在(受体介导)。线粒体介导的细胞凋亡是由apoptogenic因素如细胞色素C的分泌,细胞凋亡诱导因子,并从线粒体膜间隙Smac /暗黑破坏神细胞溶质。一旦传输的细胞色素C细胞溶质发生,apoptosome复杂组成的细胞色素C / Apaf-1 / ATP / procaspase-9激活caspase-9然后caspase-3 [ 23- - - - - - 25]。细胞凋亡的海拔中介proapoptotic蛋白质(伯灵顿,坏的,和B1d)提高细胞凋亡,而凋亡蛋白的增加(bcl - 2)减少通过抑制细胞凋亡。

一些研究人员报道,甲苯引起组织损伤通过增加氧自由基( 26, 27]。根据另一个假说,甲苯增加膜流动性通过改变细胞膜的脂质结构,然后影响Na / K-ATPase活动( 6]。甲苯是影响gaba ergic还建议,glutamatergic,羟色胺,多巴胺能通路在高剂量 10, 11]。然而,最近的研究表明,甲苯增加凋亡的活动组织( 17, 28]。在这项研究中,伯灵顿,综述了C3免疫反应性,以找出存在细胞凋亡。细胞的细胞质的大脑皮质,海马区,内嗅皮层和黑质区域,伯灵顿和C3免疫反应性测定-(0)。相反,在toluene-administered兔子,大脑皮层的细胞细胞质显示增加严重的免疫反应性对巴克斯(+ 3)。

El-Nabi卡迈勒和谢哈塔报道,由甲苯脑组织是受影响最严重的部分。他们在caspase-3活动呈现显著增加,尤其是在大脑皮层( 29日]。已经表明,甲苯增加caspase-3活动破坏额叶皮质和脑干( 30.]。助教et al。 17)表明,慢性接触甲苯增加伯灵顿免疫反应性。它已经表明,它会导致显著增加肺TUNEL阳性细胞计数,老鼠的大脑,和睾丸组织暴露于甲苯( 17, 31日- - - - - - 33]。在我们的研究中,负(0)caspase-3免疫反应性细胞细胞质中可观察到大脑皮层、海马区、内嗅皮层,黑质在对照组。然而,在toluene-administered兔子,大脑皮层细胞细胞质caspase-3免疫反应性(+ + +)明显放大,表明,作者( 17, 31日- - - - - - 33]。

作为本研究的结果,主要损害甲苯、星形胶质细胞的激活和神经胶质过多症,已经明显观察到通过生化和组织病理学方法的好处。proapoptotic蛋白质的高水平,伯灵顿caspase-3,在大脑皮质,海马区,内嗅皮层,和黑质组织toluene-administered兔子表明甲苯甚至可能引发细胞凋亡在约3小时。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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