Nrf2-Keap1-ARE信号通路在燃煤型砷中毒大鼠肝损伤中的作用

摘要：

目的 探讨核因子E2相关因子2-Kelch样ECH联合蛋白1-抗氧化反应元件(Nrf2-Keap1-ARE)信号通路在燃煤型砷中毒大鼠肝损伤中的作用.方法 将30只健康清洁级Wistar大鼠按体重随机分为5组,分别为对照(去离子水,无砷标准饲料)组、饮水型砷中毒(100 mg/L)组和25、50、100mg/kg砷粮食污染组,每组6只,雌雄各半.采用自由摄食和饮水方式进行染毒,连续染毒90 d,采用实时荧光定量PCR法检测肝组织中铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)、谷胱甘肽过氧化物酶1(GPx1)mRNA的表达水平,采用免疫组化法检测肝组织中Nrf2、pNrf2、Keap1、SOD1和GPx1蛋白表达,采用Western blot法检测肝细胞浆和细胞核中Nrf2和pNrf2的蛋白表达水平;采用化学法检测SOD1和GPx的活力.结果 与对照组比较,各染砷组肝组织SOD1、GPx1 mRNA表达量及Nrf2、pNrf2蛋白表达阳性率均增加(P＜0.05);Keap1蛋白表达阳性率无明显改变;50、100 mg/kg砷粮食污染组肝组织SOD1蛋白表达阳性率降低(P＜0.05);各砷粮食污染组GPx1蛋白表达阳性率均降低(P＜0.05).与饮水型砷中毒组比较,100mg/kg砷粮食污染组GPx1蛋白表达阳性率降低(P＜0.05).与对照组比较,各染砷组肝组织细胞浆、细胞核中Nrf2和pNrf2蛋白表达量增加(P＜0.05).与饮水型砷中毒组比较,100 mg/kg砷粮食污染组肝细胞核Nrf2和50、100 mg/kg砷粮食污染组肝细胞核pNrf2蛋白表达量均增加(P＜0.05).与对照组比较,各砷染毒组大鼠肝组织SOD1和GPx活力均较低,除25 mg/kg砷粮食污染组SOD1活力外,差异均有统计学意义(P＜0.05).与饮水型砷中毒组比较,25 mg/kg砷粮食污染组大鼠肝组织GPx的活力较高,而50、100 mg/kg砷粮食污染组大鼠肝组织GPx的活力较低,差异均有统计学意义(P＜0.05);而各剂量砷粮食污染组大鼠肝组织SOD1的活力均无明显改变.相关性分析显示,大鼠肝组织细胞核Nrf2、pNrf2蛋白的表达水平与SOD1、GPx1 mRNA的表达水平均呈正相关(P＜0.05);大鼠肝组织SOD1、GPx1蛋白的表达水平与其酶活力也呈正相关(P＜0.05).结论 砷可增加Nrf2蛋白表达和磷酸化,促进Nrf2核转位,从而诱导SOD1和GPx1 mRNA表达上调;同时,砷可能通过影响基因的转录后调控机制,使SOD1和GPx1蛋白表达及其酶活力降低,导致砷中毒肝损伤的发生发展.

关键词：砷中毒、肝损伤、核因子E2相关因子2、Kelch样ECH联合蛋白1、氧化应激、抗氧化反应元件

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分类号：R994.6(毒物学（毒理学）)

资助基金：国家自然科学基金81172603;81430077

在线出版日期：2021-02-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：100-105,封2