鎘已經成為中國土壤、水源和空氣的主要重金屬污染物之一。環境中鎘離子(Cd~(2+))會通過食物鏈不斷進入并累積在各類農產品中,間接和直接地對國民健康構成巨大的威脅。國際癌癥研究機構IARC已確認鎘和鎘的化合物為I級致癌物質。Cd~(2+)易積于肝臟和腎臟,損傷肝腎功能;另外也直接對骨骼、呼吸等系統造成危害。小腸吸收是Cd~(2+)進入人體的一種重要途徑。在小腸中,鈣離子(Ca~(2+))通道是小腸平滑肌細胞、上皮細胞、內皮細胞等細胞的重要組件,其通過調節Ca~(2+)的吸收和釋放,調控腸道蠕動、血管收縮和營養物質交換等重要的生理功能。然而,由于Cd~(2+)、Ca~(2+)結構相似,Ca~(2+)通道運輸Ca~(2+)的同時也會運輸Cd~(2+),故Ca~(2+)通道很可能是抑制腸道Cd~(2+)吸收的有效靶點。基于該假設,本課題利用鎘中毒小鼠模型,從腸道這一食源性鎘吸收的第一道屏障出發,在哺乳動物普遍存在的Ca~(2+)通道類型——瞬時受體電位通道(TRP通道)中解析抑制鎘腸道吸收的關鍵靶點;并探究調節TRP通道活性的食品中的活性分子對鎘中毒的緩解作用。本文前期通過免疫熒光組織化學染色法驗證了TRP通道亞型瞬時感受器電位陽離子通道亞型C1(TRPC1)和瞬時感受器電位陽離子通道亞型V4(TRPV4)在十二指腸上皮細胞中的高表達。然后利用TRPC1和TRPV4野生型(WT)和敲除(TRPC1~(-/-)、TRPV4~(-/-))小鼠構建鎘中毒模型,通過比較小鼠的生存狀況、檢測肝腎損傷生理指標和觀察十二指腸腸道的病理損傷,得出TRPC1~(-/-)和TRPV4~(-/-)小鼠均能緩解鎘中毒癥狀,且TRPC1~(-/-)小鼠相比于TRPV4~(-/-)小鼠更加顯著降低Cd~(2+)造成的損傷。隨后,在細胞水平進一步證明敲除TRPC1相比于敲除TRPV4有效降低十二指腸上皮細胞對Cd~(2+)的吸收。綜上表明TRPC1為有效降低十二指腸鎘吸收的重要靶點。以TRPC1為靶點,探究TRPC1靶向物質甘油二酯(DAG)在細胞水平上對TRPC1通道介導Cd~(2+)吸收的影響。利用鈣成像技術檢測細胞內游離Ca~(2+)濃度,證明了DAG類似物(作用機理與甘油二酯相同)1-油酰-2-乙酰基-sn-甘油(OAG)在低濃度時激活TRPC1,在高濃度時抑制TRPC1通道;利用鈣成像技術檢測細胞內游離Cd~(2+)濃度,證明了OAG在低濃度時,通過激活TRPC1通道促進了上皮細胞對Cd~(2+)的吸收,OAG在高濃度時,通過抑制TRPC1通道顯著降低了上皮細胞對Cd~(2+)的吸收。最后,基于DAG在細胞水平上對TRPC1的調節作用,在動物水平上進一步探索DAG降低急慢性鎘中毒的有效劑量。利用小鼠模型,在構建急性和慢性鎘中毒的同時飼喂不同劑量的DAG油,通過比較小鼠的生存率、檢測十二指腸上皮細胞Cd~(2+)含量和肝腎損傷生理指標,評價DAG降低鎘中毒的效果。結果顯示高劑量的DAG提高鎘中毒小鼠生存率,有效降低上皮細胞鎘的吸收,減少鎘對小鼠腎臟和肝臟的損傷,與細胞水平上OAG通過TRPC1調節鎘吸收的效果一致。DAG有效降低小鼠鎘中毒的劑量為10 mL·kg~(-1)。綜所上述,本文從細胞、組織和動物水平證明了TRPC1為體內有效降低鎘吸收的靶點;并證明了TRPC1靶向調節物質DAG可在動物水平上降低鎘吸收及其毒性,且得出有效劑量為10 mL·kg~(-1)。本研究為從膳食層面構建降低鎘中毒策略提供了借鑒和科學依據。
【學位單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R114;X171.5
【部分圖文】：

圖 1-1 鎘（Cd）影響人體多個器官Fig.1-1 Cadmium (Cd) affects multiple organs of human.毒的機制研究進展后，鎘可與體內的抗氧化物質結合（還原性谷胱甘肽]、抗壞血酸、N-乙酰半胱氨酸）[69]，因此可以通過抗

第三章 結果與討論第三章 結果與討論P 通道亞型的選擇 TRPC1 和 TRPV4 蛋白的表達，TRPC1 和 TRPV4 在腸蠕動、營養物質用并且在腸上皮細胞中高度表達[102]。本作十二指腸冰凍切片以及免疫熒光組織化RPC1 和 TRPV4 的表達。如圖 3-1 所示，胞中并且在上皮細胞中高表達。

圖 3-2 TRPC1-/-、TRPV4-/-鎘中毒小鼠生存狀況Fig. 3-2 Effects of CdCl2on the survival of TRPC1-/-and TRPV4-/-mice鎘中毒對 TRPC1-/-小鼠和 TRPV4-/-小鼠的腎臟的影響量白蛋白與尿肌酐比值（UmAlb/UCr）是反映早期腎損害的敏感指標-1CdCl2的劑量服鎘后，收集野生型（WT）、TRPC1-/-和 TRPV4-/-服鎘
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本文編號：2889809