高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)及聚磷菌的除磷作用.pdf

1、磷是構(gòu)成生物體并參與新陳代謝不可或缺的常量元素。磷廣泛分布于自然界,完全可以滿(mǎn)足人體生理所需,一般不存在缺磷現(xiàn)象。但過(guò)量的磷可引起人體內(nèi)鈣磷比例失調(diào),導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、高磷血癥等。過(guò)量的磷飲食還可增加慢性腎病患者患心血管疾病的危險(xiǎn)性,也可能增加正常人患心血管疾病的危險(xiǎn)。在慢性腎臟疾病(Chronic kidney disease,CKD)患者中,高血磷引起的心血管鈣化是導(dǎo)致CKD患者死亡的主要病因。對(duì)于腎功能不全的腎病患者,嚴(yán)格控制飲食中磷

2、的攝取量是關(guān)鍵,這不僅可以延緩腎功能衰竭,還可以預(yù)防腎臟病變的發(fā)生。從這些方面可以看出高磷對(duì)人和動(dòng)物的健康有著重要的影響。然而不幸的是,由于環(huán)境污染和污水排放,江河湖海磷污染的現(xiàn)象日益嚴(yán)重,高磷污染的水源不僅產(chǎn)生了棘手的環(huán)境問(wèn)題,而且嚴(yán)重威脅人類(lèi)的健康。因而深入了解高磷對(duì)一些細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng),探尋能有效處理高磷的微生物,有著重要的意義。
　　 本論文通過(guò)觀察不同濃度的高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞原代培養(yǎng)的影響,探討了高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞的生

3、物學(xué)效應(yīng),包括高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞增殖抑制凋亡情況和高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞鈣化情況的研究,以了解高磷與乳鼠心肌細(xì)胞異位鈣化的關(guān)系,從而分析高磷對(duì)人和動(dòng)物健康的影響。此外,從環(huán)境樣品中分離篩選了聚磷菌,并對(duì)其去除污水中高磷的效能進(jìn)行分析,這對(duì)降低控制高磷引起的水體污染及飲用水安全有著重要的意義。主要結(jié)果如下:
　　 1.分別采用酶消化法和組織貼壁法分離乳鼠心肌細(xì)胞,并根據(jù)所得細(xì)胞的活力和純度,對(duì)兩種方法進(jìn)行了比較,從而確定適用的分離乳鼠

4、心肌細(xì)胞原代培養(yǎng)的方法。結(jié)果表明,兩種方法均可得到乳鼠心肌細(xì)胞,有節(jié)律性搏動(dòng),免疫組化染色胞漿呈褐色,細(xì)胞核呈藍(lán)色,確定為乳鼠心肌細(xì)胞。兩種方法得到的心肌細(xì)胞活力均在95％以上,無(wú)顯著差異(P>0.05)。但酶消化得到的細(xì)胞純度較高,為97.638％,而組織貼塊法為82.295％,酶消化法優(yōu)于組織貼壁法,二者有顯著差異(P<0.05)。通過(guò)分析不同因素對(duì)酶消化法分離的心肌細(xì)胞活力的影響,得出最佳心肌細(xì)胞活力的條件:胰蛋白酶濃度為0.12

5、5％,pH在6.8～7.0,消化總的時(shí)間為40 min。差速貼壁時(shí)間顯示,貼壁120 min后心肌細(xì)胞純度可達(dá)95％以上。
　　 2.比較了不同濃度高磷(3,6,9 mmol／L)對(duì)心肌細(xì)胞增殖抑制、鈣沉積量、骨橋蛋白(osteopontin,OPN)含量及表達(dá)量情況的影響。高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞有著增殖抑制作用,與對(duì)照組相比,0 d和第2 d時(shí)各濃度之間對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞增殖抑制無(wú)顯著差異(P>0.05),從第4 d起,所有高磷組細(xì)胞

6、增殖抑制率均高于對(duì)照組(P<0.05)。鈣沉積影響結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,三個(gè)高磷組鈣沉積量均明顯高于對(duì)照組(P<0.05),且鈣沉積含量與作用時(shí)間及濃度有密切關(guān)系。OPN含量及表達(dá)量含量結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,三個(gè)高磷組OPN含量及表達(dá)量顯著升高(P<0.05),且隨著時(shí)間和濃度的增加而明顯增加。
　　 3.根據(jù)caspase-3活性和DNA ladder方法評(píng)價(jià)了高磷對(duì)乳鼠心肌細(xì)胞凋亡的作用。高磷組乳鼠心肌細(xì)胞2 d后凋亡蛋

7、白酶Caspase3含量增加,隨著濃度、時(shí)間的增加而加增加,Caspase3含量由對(duì)照組(1 mmol／L磷)的0.034 pmol／L上升至9 mmol／L磷的0.344 pmol／L。在細(xì)胞培養(yǎng)后期,即培養(yǎng)6 d后發(fā)現(xiàn),高磷組6 mmol／L,9 mmol／L培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞產(chǎn)生凋亡片段。
　　 4.從污水中分離到一株高效聚磷菌J-12,經(jīng)生理生化以及16S rDNA鑒定為節(jié)桿菌屬的一個(gè)種(Arthrobacter sp.