溴氰菊酯对大鼠脑血红素氧化酶-1的影响

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[摘要] 目的：研究溴氰菊酯（DM）对大鼠脑皮质及海马血红素氧化酶-1（HO-1）mRNA及蛋白表达的影响。方法：健康SD雄性大鼠36只，随机分为对照组（腹腔注射色拉油）、低剂量DM组（腹腔注射1.25 mg/kg DM）、高剂量DM组（腹腔注射12.5 mg/kg DM），连续染毒5 d，末次染毒24 h后以原位杂交法测定皮质及海马HO-1 mRNA的表达，以免疫组化法测定HO-1蛋白表达。结果：与正常对照组相比，高剂量DM组HO-1 mRNA表达阳性细胞数明显增多（P＜0.05）；而HO-1蛋白表达阳性细胞数则在低剂量DM组、高剂量DM组大鼠均明显增高（P＜0.05），并随着染毒剂量的增加表达明显增强（P＜0.05）。结论：溴氰菊酯可诱导大鼠脑皮质及海马HO-1表达增加，发挥一定保护作用。

[关键词] 溴氰菊酯；血红素氧化酶-1；大鼠

[中图分类号] R91 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210（2008）03（c）-024-02

The effects of deltamethrin on heme oxygenase-1 in rats

LIU Yu-mei，WU Ling，WANG Ji-hong，YI Cong

(Department of Preventive Medicine, Hainan Medical College, Haikou 571101,China)

[Abstract] Objective: To observe the expression changes of heme oxygenase-1(HO-1) and its mRNA induced by delmathrin（DM） in rats. Methods: 36 healthy male SD rats were randomly divided into control, low DM（1.25 mg/kg DM）, high DM（12.5 mg/kg DM）exposed groups, by giving intraperitoneal injection for 5 days. The number of protein expression of hemeoxygenase-1 and its mRNA were detected at 24 hours after the last intraperitoneal administration.Results: The HO-1 and its mRNA expressed positive cells were significantly increased in high DM group (P

[Key words] Deltamethrin; HO-1; Rat

溴氰菊酯(deltamethrin，DM)是一种常用的拟除虫菊酯杀虫剂，具有杀虫谱广、高效、低残留的优点，对哺乳动物主要作用于神经系统，表现为兴奋性神经毒性，并可导致细胞凋亡[1]。血红素氧化酶-1（hemeoxygenase-1，HO-1）是血红素代谢的限速酶，同时也是一种热休克蛋白。大量研究证实，机体处于热应激、炎症反应、重金属中毒、氧化应激等状态时，均可被诱导产生HO-1，HO-1具有抗炎、抗凋亡、抗氧化损伤等保护作用。本研究通过体内染毒方法，观察溴氰菊酯对大鼠脑皮质及海马中的HO-1 mRNA及HO-1蛋白表达的影响，为阐明其毒作用机制及HO-1的作用提供依据。

1材料与方法

1.1试剂

含量98%的溴氰菊酯为法国罗素・优克福公司产品，浓缩型SABC（过氧化物酶）试剂盒、HO-1 原位杂交检测试剂盒、DAB显色试剂盒为武汉博士德公司产品。

1.2 动物分组及处理

采用健康SD雄性大鼠36只，体重（220±10）g，按体重随机分为3组，每组12只：①正常对照组，连续5 d腹腔注射色拉油；②低剂量DM组，按1.25 mg/kg剂量连续5 d腹腔注射DM；③高剂量DM组，按12.5 mg/kg剂量连续5 d腹腔注射DM。末次染毒后24 h断头取脑，称重，4%多聚甲醛固定,修块，脱水，石蜡包埋，冠状位切片，以备HO-1 mRNA及HO-1蛋白表达的检测。

1.3 检测指标及方法

1.3.1 原位杂交检测HO-1 mRNA表达情况将石蜡标本切片反复脱蜡至水，3% H2O2室温处理10 min，加胃蛋白酶消化20 min，滴加预杂交液，加盖硅化盖玻片，湿盒中37℃杂交过夜，切后片经过反复振洗、封闭、滴加生物素化鼠抗地高辛、SABC、生物素化过氧化物酶、DAB显色、脱水、透明、封片，在400倍光学显微镜下随机选择皮质及海马CA3区各4个视野，计算平均阳性细胞数。

1.3.2 免疫组化检测HO-1表达情况HO-1抗体稀释度为1∶100，将石蜡标本切片反复脱蜡至水，微波抗原修复10 min，正常山羊血清室温下封闭30 min，滴加HO-1抗体，湿盒中4℃冰箱过夜，37℃复温30 min后滴加二抗37℃ 20 min，加SABC复合物、DAB显色、脱水、透明、封片，在400倍光学显微镜下随机选择皮质及海马CA3区各4个视野，计算平均阳性细胞数。

1.4统计学分析

数据用均数±标准差表示，采用SPSS12.0软件，进行方差分析。

2 结果

2.1 HO-1 mRNA表达检测结果

由原位杂交检测结果可见，在皮质及海马CA3区，低剂量DM组HO-1 mRNA表达阳性细胞数与对照组之间无统计学差异（P＞0.05），但高剂量DM组明显高于低剂量DM组及对照组（P＜0.05）。

2.2 HO-1蛋白表达检测结果

由免疫组化检测结果可见，低剂量DM组、高剂量DM组大鼠HO-1蛋白表达阳性细胞数均明显高于对照组（P＜0.05），并随着染毒剂量的增加而明显增多（P＜0.05）。

表1 大鼠皮质及海马CA3区HO-1mRNA及HO-1蛋白表达阳性细胞数(x±s)（个）

与对照组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；与低剂量DM组比较，P＜0.05

3讨论

溴氰菊酯为神经毒物，国内外学者对其神经毒性做了大量的研究工作[2，3]。牛玉杰等[4]报道溴氰菊酯使大鼠分离的神经细胞DNA受到损伤，出现类似凋亡的形态学改变。目前关于拟除虫菊酯类农药对脑HO-1影响方面的研究尚未见报道。

血红素加氧酶催化血红素降解时，生成两个重要产物――胆绿素和CO，前者还原成胆红素后有强抗氧化能力，后者是一种神经递质。已发现有3种HO同功酶，即HO-1、HO-2和HO-3，其中HO-1为诱导型，主要存在于外周组织，正常脑中HO-1水平很低，但在各种理化因素如重金属、热休克、谷胱甘肽耗竭、紫外线辐射、细菌内毒素、缺血再灌注、低氧、高氧、烷基化药物、激素等刺激导致脑损伤时都可增加HO-1表达[5]，构成一种重要的防护机制：降解前氧化物血红素产生的抗氧化物（胆绿素、胆红素），对相对缺乏GSH、抗坏血酸等抗氧化物质的神经组织而言，胆色素的抗氧化作用非常重要。Panahian等[6]发现HO-1能上调Bcl-2蛋白和抑制P53蛋白核内聚集，从而起到神经保护作用。Panizzon等[7]证实，用HO-1抑制剂可减轻低氧对海马细胞的损害，也可减少创伤性脑损伤的细胞损害。从目前研究看，应激时脑组织确实存在HO-1表达增高，但与脑损伤之间的因果关系尚不明确。

本研究结果显示，腹腔注射低、高剂量溴氰菊酯后，大鼠皮质及海马HO-1蛋白表达均明显上调，并随染毒剂量的增加而增强。HO-1 mRNA的表达则在高剂量组上调明显，而在低剂量组变化不明显，这提示，溴氰菊酯可诱导脑HO-1表达上调，蛋白水平的变化较mRNA敏感，较低剂量即可引起HO-1蛋白表达的显著增强。但HO-1是否在溴氰菊酯的神经损伤中发挥保护作用及其机制如何、程度多大，还有待进一步研究。

[参考文献]

[1]Wu A, Liu Y.Deltamethrin induces delayed apoptosis and altered expression of p53 and bax in rat brain[J]. Environ Toxicol Pharmacol，2000, 8:183-189.

[2]李涛,石年,钟玉芳等.溴氰菊酯对大鼠脑神经细胞凋亡及Caspase-3表达的影响[J].中华劳动卫生职业病杂志,2004,22(5):371-374.

[3]贺锡雯,吕京.有机磷类和拟除虫菊酯类的神经毒作用机理[J].中国药理学与毒理学杂志,1997,11(2):89-90.

[4]牛玉杰,石年,严红,等.拟除虫菊酯对大鼠神经细胞凋亡的诱发作用[J].卫生毒理学杂志,1998,12(4):210-214.

[5]Foresti R, Motterlini R. The heme oxygenase pathway and its interaction with nitric oxide in the control of cellualr homeostasis[J]. Free Radic Res, 1999, 31(6):459-475.

[6]Panahian N, Yoshiura M, Maines MD. Overexpression of heme oxygenase-1 is neuroprective in a model of permanent middle cerebral artery occlusion in transgenic mice[J]. J Neurochem 1999,72(3):1187.

[7]Takeda A,Perry G,Abraham NG,et al.Overexpression of heme oxygenase in neuronal cells,the possible interaction with Tau[J]. J Biol Chem,2000,275:5395-5399.

（收稿日期：2007-11-19）

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