丙烯酰胺及其代谢产物对小鼠所致氧化损伤和潜在致癌性的研究

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1、丙烯酰胺及其代谢产物对小鼠所致氧化损伤和潜在致癌性的研究Oxidativedamageandpotentialcarcinogenicityinducedbyacrylamideanditsmetaboliteonmice作者姓名：汪恩婷专业名称：食品科学指导教师：袁媛副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年6月5日中文摘要丙烯酰胺及其代谢产物对小鼠所致氧化损伤和潜在致癌性的研究丙烯酰胺（Acrylamide，AA）作为一种潜在的致癌物质，广泛存在于各个行业甚至是食品中，威胁着人类的健康。目前，AA的致毒

2、、致癌机制尚不明确，但可能与其体内环氧化代谢产物—环氧丙酰胺（Glycidamide，GA）具有十分明显的关系，甚至GA可能是AA对实验动物致毒、致癌的直接作用物。GA比AA具有更强的攻击DNA分子的能力，这与其强氧化性密不可分。但GA对机体的氧化损伤作用效果和作用机制尚不明确，这阻碍了AA毒性机制的深入探讨，也为AA体内防护的建立带来了困难。本论文旨在研究AA和GA对机体的氧化损伤作用，并对其可能性的致癌机制进行初步探索。首先，考察AA和GA对小鼠机体和其组织的氧化损伤作用。70只Balb/c雄性小鼠，分别

3、以0mg/kgb.w./day，25mg/kgb.w./day，50mg/kgb.w./day，75mg/kgb.w./day的AA和GA灌胃染毒30天，考察AA和GA对小鼠机体的氧化损伤，以及氧化应激所致炎症损伤的影响。考察动物行为活动，动物体重，血清中活性氧，DNA损伤指标和炎症细胞因子（IL-1，IL-6，IL-10，TNF-α，NF-κB）的水平；考察肝、肾、脑、肺中氧化损伤生化指标（SOD，GSH-Px，GST，MDA，MPO）、病理损伤以及肝、肾功能损伤。结果表明，AA和GA对小鼠有明显的氧化损伤

4、作用，能明显升高血清中的活性氧ROS和DNA氧化损伤指标8-OHdG的水平，上调血清中促炎因子IL-1，IL-6，TNF-α，NF-κB和下调抗炎因子IL-10的含量；明显降低肝、肾、脑、肺中抗氧化物酶SOD，GSH-Px，GST的活力，增加MDA的水平和MPO的活力，提高血清中AST、ALT、BUN、Cr、LDH的含量，造成肝、肾功能受损；肝脏切片结果显示，AA和GA造成肝小叶炎细胞浸润，肝脏受氧化损伤作用最明显，为AA和GA氧化损伤作用的主要靶器官；GA在对抗氧化物酶的抑制上作用上明显大于AA，比AA具有

5、更大的氧化损伤作用。其次，考察了AA和GA对肝脏中氧化损伤及致癌相关基因的调控和典型蛋白表达的影响。实验选取小鼠受氧化损伤最明显的肝组织作为靶器官，重点研究了AA和GA对肝中基因的调控和典型蛋白表达的影响。100只Balb/c雄性小鼠I分别以0mg/kgb.w./day，25mg/kgb.w./day，50mg/kgb.w./day，75mg/kgb.w./day的AA和GA灌胃染毒30天，取肝组织进行Affymetrix表达谱芯片检测，差异基因分析注释考察AA和GA对基因调控的影响；并利用Westernbo

6、lt生物学手段考察了差异基因典型蛋白：Bcl2、Rad51、P21、和Egfr的表达的变化。结果显示：AA和GA（50mg/kgb.w./day）能明显上调氧化应激相关，肿瘤癌症相关和炎症相关基因，明显下调抗细胞凋亡类，抑癌相关类，脂肪酸合成类基因的表达；同时AA和GA（50~75mg/kgb.w./day）能明显下调肝中抑癌基因Bcl2的表达，上调癌症正相关基因Rad51，Egfr蛋白的表达，证明AA和GA对小鼠肝都具有较强的氧化损伤能力和潜在的致癌性。且AA（50~75mg/kgb.w./day）明显下调

7、抑癌基因P21的表达，但GA对P21蛋白的表达无明显影响。综上所述，AA和GA对小鼠具有明显的氧化损伤作用，以肝脏受损最明显，为氧化应激损伤的靶器官。AA和GA对小鼠肝还具有潜在的致癌性，这与GA的强氧化性对DNA的攻击能力和对DNA修复相关基因的调控作用有紧密联系。AA对小鼠的氧化损伤和致癌性与GA的生成过程和GA自身的强氧化性密切相关，因此AA体内毒性防护的建立应以抑制AA向GA的转换过程为突破点。关键词：丙烯酰胺（AA），环氧丙酰胺（GA），氧化损伤，炎症损伤，致癌性，基因表达，蛋白免疫印记IIAbst

8、ractOxidativedamageandpotentialcarcinogenicityinducedbyacrylamideanditsmetaboliteonmiceAcrylamide(AA)asapotentialcarcinogen,iswidelyusedinvariousindustrialfieldandevenproducedinfood,whichdoesharmtohuma