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- 作者:菅向东|发布时间:2010-06-28|浏览量:697次
二甲基甲酰胺对大鼠肾脏线粒体和微粒体Ca2+转运的影响
中华劳动卫生职业病杂志2001年2月弟19卷第1期
菅向东 阚宝甜 张秀莲
作者单位:250012 济南,山东医科大学附属医院职业病科
【摘要】 目的研究二甲基甲酰胺(DMF)对大鼠肾脏线粒体和微粒体 转运的影响,探讨其肾脏损害的作用机制。方法采用超速冷冻离心技术分离大鼠肾脏线粒体及微粒体,应用放射性同位索技术测定DMF对线粒体和微粒体45Ca主动摄取及释放的影响。结果(1)45Ca的摄取:孵育10 min时,DMF130、195μmol/L组大鼠肾线粒体45Ca摄取量分别为(4.20±0 29)、(3.81±0 42)nmol/mg pro,对照组为(5 18±0.40)nmol/mg pro;微粒体 45Ca摄取量分别为(2 10±0 42)、(2.01±0.38)nmol/mg pro,对照组为(2 96±0.38)nmol/mg pro。DMF两个剂量组与对照组的差异均有显著性(P<0.05或P<0.01)。(2) 45Ca的释放:孵育2 min时,DMF65、130、195 μmol/L组大鼠肾线粒体 残留量分别为(5.40±0.39)、(5、03±0 32).(4.70±O 50)nmoL/mg pro,对照组为(6.01±0.40)nmol/mg pro;微粒体 残留量分别为(3.43±0 26)、(3.18±0 31)、(3.06±0.27)nmol/mg pro,对照组为(4 06±0.32)nmol/mg pro。DMF两个剂量组与对照组的差异均有显著性(P<0.01)。(3)DMF与鼠肾线粒体和傲粒体的摄取、释放均存在剂量一效应关系(前者:r=0 918,r=0 895;后者:r=0 886.r=0 846)。结论二甲基甲酰胺可致肾脏钙稳态失调。山东大学齐鲁医院中毒与职业病科菅向东
【关键词】二甲基甲酰胺;肾脏;钙稳态
【Key words】Dimethylformamide;Kidney;45Ca
二甲基甲酰胺(dimethylforma~de.DMF)是用途广泛的有机溶剂,近年来其肾脏毒性逐渐引起人们的重视,但作用机制尚未阐明。中毒性损伤与细胞钙稳态失调有密切关系。本研究采用超速冷冻离心及放射性同位素技术观察DMF对大鼠肾脏线粒体、微粒体45Ca转运动力学的影响,对其肾脏损伤的机制进行探讨。
材料与方法
1.动物:选用健康纯种sD雄性大鼠,体重180~22O g(山东医科大学实验动物中心提供)。
2.材料:45Ca由中国原子能科学研究院提供.放射性比活度3.183×1O8Bq/g Ca。DMF为防化学院化工厂产品(分析纯)。LS-9800型液体闪烁计数仪和L6-50E型超速冷冻离心机为美国Beck.Ⅱ岫m公司产品。
3.方法:大鼠肾脏线粒体、微粒体的制各参照More法⋯进行(略)。
结 果
1.DMF对大鼠肾脏线粒体、微粒体 45Ca摄取的影响:结果如表1所示,DMF能明显抑制大鼠肾脏线粒体、微粒体 c且主动摄取能力,并存在明显的剂量一效应关系。
2.DMF对大鼠肾脏线粒体、微粒体 45Ca被动释放的影响:结果如表2所示,DMF可明显增加 Ca从线粒体、微粒体中的被动释放,并存在明显的剂量一效应关系。
讨 论
近30年来,DMF的产量大幅度增长,到1980年,其全世界年总产量已达20万吨。1988~1997年国内文献有168例急性DMF中毒的报道。迄今为止,国内已报道DMF急性中毒4OO余例。DMF的肾脏毒性已经引起人们的注意。钙离子对于细胞正常生理功能的发挥以及各种代谢过程的维持极为重要。细胞内钙稳态失调与细胞损伤、死亡过程之间存在着一定的内在联系。近年来,中毒机制的钙流学说在从分子水平阐明中毒性损伤的启动因子、早期分子变化及靶
部位等方面取得了很大的进展。细胞内c日2 的转运和利用及其与中毒性损伤的发生和发展之间的关系是当前实验毒理学微观研究的热点之一。线粒体、内质网对细胞内钙离子具有封闭能力,即可通过摄取和释放钙离子而发挥其调节胞浆钙离子水平的作用。根据对细胞钙转移的动力学分析,线粒体钙循环量比内质网大两个数量级,细胞内大部分钙离子隔离在线粒体内,故线粒体在调节胞浆游离Ca2 浓度中起重要作用。本次研究结果表明,DMF能明显降低大鼠肾脏线粒体对钙离子主动摄取能力,且存在明显的剂量一效应关系;同时DMF还能促进线粒体中钙离子的被动释放,也具有明显的剂量一效应关系。综上所述,DMF可使线粒体钙隔离作用减弱。DMF同样能够降低内质网对钙离子的封闭作用,具体表现在抑制其主动摄取并促进其被动释放,也具有明显的剂量一效应关系。本次研究结果表明,DMF可抑制线粒体、微粒体对钙离子的主动摄取,促进其被动释放,二者作用的共同结果是使钙离子呈外流趋势,可导致细胞内钙离子浓度持续增高,从而触发一系列病理生理及生化反应,最终导致细胞变性、坏死。应当指出,本次研究仅仅是从线粒体、微粒体对钙离子的转运这一方面进行了探讨,其实,中毒性损伤的发生还受许多因素如营养状况、遗传素质、原有疾病等的综台作用的影响,具体作用机制十分复杂,许多工作尚待进一步探讨。
参考文献(略)
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