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前言丙烯酰胺(Acrylamide, ACR)是一种水溶性的、乙烯基单体,主要用于生产聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PACR),后者可作为良好的凝结、增稠、吸水剂,广泛用于废水处理、采油、造纸、纺织、皮革、采矿、医药等行业。近年来随着石油工业的迅速发展,丙烯酰胺需求量不断增加。尽管动物实验显示ACR有神经毒性、致肿瘤毒性和生殖毒性,但只有神经毒性是经过职业暴露人群流行病学研究证实的。ACR神经毒性主要表现为中枢-周围性远端轴索病,临床表现为共济失调、骨骼肌无力,其病理特征是远端轴突肿胀、变性、神经丝(neurofilament,NF)聚集,但发病机理尚未完全阐明。我们通过建立ACR亚慢性中毒大鼠模型,测定大鼠脊髓中钙调蛋白(calmodulin, CaM)、Ca2+/钙调素依赖型蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/CaM—dependent protein kinascⅡ, CaMKⅡ)、蛋白激酶A(proteinkinaseA, PKA)、环磷酸腺苷(3’-5’-cyclic adenosine monophosphate, cAMP)、蛋白激酶C(proteinkinase C, KC)和周期蛋白依赖性的蛋白激酶5(cyclin dependent kinasc 5, CDK5)以及CDK5相关因子p35含量,为ACR中毒神经病发病机制研究提供资料,为ACR职业中毒的预防和治疗提供可以借鉴的基础资料。方法:1雄性成年健康Wistar大鼠,体重180-220g,ACR经腹腔注射染毒,染毒剂量分别为20、40mg/kg,连续8周(每周染毒3次),建立ACR亚慢性中毒神经病动物模型。2分离脊髓组织,制备匀浆,高速离心。用SDS-PAGE和Western-Blotting方法测定胞浆蛋白中的PKA、PKC、CDK5以及p35的含量。用ELISA检测试剂盒测定cAMP和CaM含量变化。3取大鼠脊髓组织胞浆蛋白,利用放射性同位素技术研究ACR染毒对大鼠脊髓中CaMKⅡ、PKA和PKC活性的影响。结果1 ACR动物模型的建立:动物经20、40 mg/kg ACR腹腔染毒后,体重增长减缓,步态得分增高;染毒终止时,低、高剂量组分别呈轻度和重度受损步态。ACR亚慢中毒神经病动物模型建立。2脊髓组织中蛋白激酶含量:1)CaM蛋白含量在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓的胞浆蛋白中明显降低,与对照组相比,20mg/kg ACR染毒组降低了21%,40 mg/kg ACR染毒组降低了17%,差异有统计学意义(P<0.01)。2)PKA和cAMP蛋白含量在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓的胞浆蛋白中没有明显变化(P>0.05)。3)PKC蛋白含量在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓组织的胞浆蛋白中明显降低,与对照组相比,40mg/kg ACR染毒组降低了46%,差别有统计学意义(p<0.05)。与20mg/kg组相比,40mg/kg ACR染毒组降低了41%,差别有统计学意义(p<0.05)。4)CDK5和p35蛋白含量在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓组织的胞浆蛋白中明显降低,与对照组相比,40mg/kg ACR染毒组CDK5和p35蛋白含量分别降低了23%和46%,差别均有统计学意义(p<0.05)。3脊髓组织中蛋白激酶活性1)CaMKⅡ蛋白活性在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓组织的胞浆蛋白中明显升高,与对照组相比,20mg/kg、40mg/kg ACR染毒组分别升高了123%和261%,差别均有统计学意义(p<0.05)。2)PKA蛋白活性在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓组织的胞浆蛋白中明显升高,与对照组和20mg/kg染毒组相比,40mg/mg染毒组分别升高了57%和50%(p<0.01),差异具有统计学意义。3)PKC活性在ACR亚慢性中毒大鼠脊髓组织的胞浆蛋白中明显升高,与对照组相比,40mg/kg染毒组升高了170%,与20mg/kg染毒组相比,40mg/kg染毒组升高了160%(p<0.01),差异有统计学意义。结论1、ACR染毒可以影响大鼠脊髓的CaM、PKC和CDK5及其P35的含量。2、ACR染毒可明显提高CaMKⅡ、PKA,PKC的活性。3、ACR染毒可明显降低CDK5和P35的含量。4. ACR的神经病发病机制可能与脊髓蛋白激酶改变有关。