目的:研究mTOR信号通路介导的自噬在镉抑制人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）成骨分化中的作用。方法:根据氯化镉的染毒剂量，分为0、2.5和5.0 μmol/L染毒组，每组细胞均处理1 d、4 d和（或）7 d，检测ALP活力、成骨标志物（ALP，RUNX2和OSTERIX）mRNA和蛋白质表达水平、自噬相关蛋白（LC3和Beclin-1）和mTOR信号通路相关蛋白（mTOR，p-mTOR和p-p70S6K）表达情况，碱性磷酸酶染色和茜素红染色情况。选择MHY 1485为信号通路激活剂，设置对照组、氯化镉组（5.0 μmol/L）、MHY 1485组和氯化镉+MHY 1485联合处理组，处理7 d后分别检测各组hBMSCs的自噬相关蛋白和mTOR信号通路相关蛋白表达水平。结果:在第1天和第4天，0、2.5和5.0 μmol/L组之间的ALP活力差异无统计学意义（ P值均>0.05）；在第7天，与0 μmol/L组相比，2.5、5.0 μmol/L组的ALP活力、成骨标志物ALP、RUNX2和OSTERIX表达水平和mTOR信号通路相关蛋白mTOR、p-mTOR、p-p70S6K表达水平均降低（ P值均<0.05），5.0 μmol/L组的自噬相关蛋白LC3、Beclin-1表达均有所增加（ P值均<0.05）。与0 μmol/L组相比，2.5、5.0 μmol/L组的染色变浅，ALP和矿化结节生成减少。与氯化镉组相比，氯化镉与MHY 1485联合处理组的自噬相关蛋白表达下降，mTOR信号通路相关蛋白表达增加，差异具有统计学意义（ P值均<0.05）。 结论:镉抑制hBMSCs成骨分化可能与mTOR信号通路介导的自噬有关。

目的:以氯化镉（CdCl 2）染毒青春前期雄性SD大鼠和睾丸支持细胞（TM4细胞），研究镉暴露对睾丸自噬水平和血睾屏障完整性的影响。 方法:于2021年7月，将9只4周龄雄性SD大鼠随机分为3组：对照组（生理盐水）、低剂量组（1 mg/kg体重CdCl 2溶液）、高剂量组（2 mg/kg体重CdCl 2溶液），采用腹腔注射的方式进行染毒。24 h后采用HE染色法观察大鼠睾丸组织形态学变化，生物示踪法观察血睾屏障的完整性，并检测睾丸组织中微管相关蛋白轻链3（LC3）-Ⅰ、LC3-Ⅱ的表达水平。0、2.5、5.0和10.0 μmol/L CdCl 2溶液处理TM4细胞24 h检测镉的毒作用，将细胞分为空白组（未染毒）、染毒组（10 μmol/L CdCl 2）、实验组[10 μmol/L CdCl 2+60 μmol/L 3-甲基腺嘌呤（3-MA）]和抑制剂组（60 μmol/L 3-MA），处理24 h后，Western blot分析LC3-Ⅱ、泛素结合蛋白p62、紧密连接蛋白ZO-1和黏附连接蛋白N-cadherin的表达情况。 结果:高剂量组大鼠睾丸组织形态结构发生明显变化，曲细精管分布不均匀，形态不规则，生精上皮变薄，结构疏松，细胞排列紊乱，细胞核异常深染，支持细胞出现空泡；生物示踪法结果显示低剂量组和高剂量组大鼠血睾屏障完整性受到破坏；Western blot结果发现与对照组比较，低、高剂量组大鼠睾丸组织中LC3-Ⅱ表达水平升高，差异有统计意义（ P<0.05）。与0 μmol/L比较，5.0、10.0 μmol/L CdCl 2染毒后，TM4细胞中ZO-1和N-cadherin表达水平明显下降，p62表达水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值明显升高，差异均有统计学意义（ P<0.05）。与染毒组比较，实验组TM4细胞p62表达水平、LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值明显下降，ZO-1和N-cadherin相对表达量明显升高，差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:镉对雄性SD大鼠生殖系统的毒性作用机制可能与影响睾丸组织细胞自噬水平和破坏血睾屏障完整性有关。

目的:探讨镉诱导小鼠精母细胞（GC-2 spd）凋亡的作用机制。方法:于2021年3月，分别用5和10 μmol/L氯化镉（CdCl 2）染毒GC-2 spd细胞24 h，分别为CdCl 2 5 μmol/L染毒组（CdCl 2低剂量组）和CdCl 2 10 μmol/L染毒组（CdCl 2高剂量组），以未染毒的GC-2 spd细胞作为对照组。采用Mito-Track Red CMXRos线粒体荧光探针染色细胞检测线粒体形态，流式细胞术结合JC-1荧光探针检测线粒体膜电位的变化；使用细胞线粒体分离试剂盒和RIPA裂解液分别提取GC-2 spd细胞的线粒体蛋白、细胞浆蛋白和细胞总蛋白，Western blot检测线粒体稳态调节蛋白[分裂蛋白（FIS1）和融合蛋白（OPA1）]及细胞凋亡相关蛋白（Cytochrome c和cleaved Caspase-3）的表达。 结果:与对照组细胞比较，CdCl 2低剂量组和高剂量组细胞中JC-1红色/绿色荧光信号相对比值均明显降低（0.740±0.071、0.570±0.028），差异有统计学意义（ P=0.017、0.004）；线粒体形态由长管状变为点状，含点状线粒体的细胞比例明显升高（45.1%±3.7%和25.7%±4.9%），差异有统计学意义（ P=0.005、0.001）；CdCl 2低、高剂量组细胞中线粒体FIS1相对表达水平均明显升高（1.271±0.120、1.693±0.155），差异有统计学意义（ P=0.046、0.000）；OPA1相对表达水平明显降低（0.838±0.050、0.682±0.040），差异有统计学意义（ P=0.049、0.001）。与对照组细胞比较，CdCl 2低剂量组细胞的胞浆中Cytochrome c蛋白相对表达水平（1.249±0.151）差异无统计学意义（ P=0.075），然而CdCl 2高剂量组细胞胞浆中其相对表达水平明显升高（2.355±0.110），差异有统计学意义（ P<0.001）；CdCl 2低、高剂量组线粒体中Cytochrome c相对表达水平均明显降低（0.681±0.043、0.619±0.114），差异有统计学意义（ P=0.004、0.001）；细胞中cleaved Caspase-3蛋白水平升高（5.486±0.544、11.493±1.739），差异有统计学意义（ P=0.004、<0.001）。 结论:CdCl 2可促进线粒体分裂，影响Cytochrome c蛋白在GC-2 spd细胞内分布并激活Caspase-3蛋白活性，引起细胞凋亡。

目的:探究肾小管上皮细胞在镉诱导的肾脏纤维化中的作用。方法:于2018年3月，将24只C57BL/6小鼠随机分为对照组、低剂量组（100 mg/L）中剂量组（200 mg/L）和高剂量组（400 mg/L），每组6只，每日自由饮用含不同浓度CdCl 2的饮用水，24周后处死后进行实验。通过马松（Masson）染色和免疫组织化学方法分析镉暴露诱导的肾脏纤维化进展状况。建立肾小管上皮细胞和肾脏成纤维细胞共培养体系，通过反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）以及免疫印迹法（Western blotting）检测肾脏成纤维细胞增殖和活化情况。 结果:与对照组比较，各染毒组亚慢性镉染毒导致小鼠体重下降（ P<0.05），尿中β-微球蛋白（β-MG）和N-乙酰基β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）的水平增加（ P<0.05）；病理学分析显示亚慢性镉染毒破坏肾小管结构，引起炎症细胞浸润，Masson染色显示胶原纤维明显增加（ P<0.05），免疫组化显示波状蛋白表达明显增多（ P<0.05）。体外共培养实验结果显示，氯化镉（CdCl 2）染毒的肾小管上皮细胞明显促进肾脏成纤维细胞（collagen）和α-SMA的蛋白表达（ P<0.05），表明CdCl 2染毒的肾小管上皮细胞加速肾脏成纤维细胞合成胶原蛋白的能力。 结论:镉暴露诱导肾脏纤维化的进程中，镉引起的肾小管上皮细胞损伤可激活肾脏成纤维细胞，加重镉引起的肾脏纤维化。

目的 探讨镉对雌性子代大鼠一般生殖毒性父系遗传的代际与跨代效应.方法 将72只健康成年SPF级SD大鼠按体重随机分为4组,分别为对照(生理盐水)组和0.5、2、8mg/kg氯化镉染毒组,每组18只,以雌雄比为2∶1交配.孕期全程采用灌胃方式进行染毒.F1代雄性大鼠常规饲养至成年后与健康雌性大鼠交配,正常饲养获F2代.F2代雄性大鼠常规饲养至成年后与健康雌性大鼠交配,得F3代.观察F2、F3代雌性大鼠体重、性别比例及阴道开口时间变化情况.结果 与对照组相比,在F2代中,仅2 mg/kg镉染毒组雌性大鼠的出生体重升高,差异有统计学意义(P＜0.05);8 mg/kg镉染毒组雌性大鼠在PND14和PND21出现体重降低,差异有统计学意义(P＜0.05);0.5、8 mg/kg镉染毒组雌性大鼠在PND7-PND14阶段的体重增长量较对照组下降,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组相比,在F3代中,0.5、2、8 mg/kg镉染毒组各时点体重均降低,差异有统计学意义(P＜0.05);2 mg/kg镉染毒组雌性大鼠在PND7-PND14阶段的体重增长量较对照组下降,差异有统计学意义(P＜0.05).各剂量氯化镉染毒组F2、F3代大鼠的性别比例差异均无统计学意义(F2代:x2=3.17,P=0.37;F3代:x2=1.09,P=0.78).与对照组相比,F2代雌性大鼠的阴道初次开口时间差异无统计学意义(P＞0.05);F3代雌性大鼠中2 mg/kg镉染毒组的阴道初次开口时间提前,差异有统计学意义(P＜0.05).F2代中,仅有2 mg/kg镉染毒组雌性大鼠的卵巢系数较对照组升高,差异有统计学意义(P＜0.05);F3代中,各剂量组卵巢脏器系数与对照组差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 妊娠期镉暴露对F2和F3代大鼠具有一般性毒性,且可能存在跨代效应,其对子代雌性大鼠的性腺发育毒性应进一步探讨.

目的 探讨转录因子 NF-E2 相关因子 2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)对氯化镉所致大鼠睾丸和卵巢内质网应激的反馈调节作用.方法 将 48 只 SD大鼠随机分为对照组,氯化镉低、中、高剂量组,叔丁基对苯二酚(tert-bu-tylhydroquinone,tBHQ)组,tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组,共 8 组,每组 6 只.对照组、tBHQ组分别给予腹腔注射 0.9%生理盐水、20 mg/kg体重 tBHQ溶液;氯化镉低、中、高剂量组分别腹腔注射 1.14、2.28、4.56 mg/kg 体重氯化镉溶液;tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组于氯化镉染毒前 120 min先行腹腔注射 20 mg/kg体重 tBHQ溶液后,分别腹腔注射 1.14、2.28、4.56 mg/kg体重氯化镉溶液.染毒 48h后处死动物,取睾丸、卵巢组织,采用 RT-PCR 和 Western blot法测定 Bip、PERK、Nrf2 mRNA 和蛋白的表达水平.结果 与 tBHQ组比较,tBHQ+氯化镉中剂量组大鼠睾丸 Nrf2 mRNA和蛋白表达明显上调(F值分别为 144.47、302.88,P<0.05),tBHQ+氯化镉低、中、高剂量组大鼠卵巢 Nrf2 mRNA 和蛋白表达均明显上调(F 值分别为 55.97、80.08,P<0.05);与同剂量氯化镉组比较,tBHQ+氯化镉中剂量组大鼠睾丸 Nrf2 蛋白表达明显上调(F=74.66,P 值<0.05),此剂量组大鼠睾丸 Bip、PERK表达水平无显著变化;tBHQ+氯化镉高剂量组大鼠卵巢 Nrf2 蛋白表达明显上调(F= 30.58,P<0.05),大鼠卵巢 Bip mRNA 和蛋白、PERK mRNA 表达均出现不同程度的下调(F 值分别为 33.13、25.28、30.24,P<0.05),且大鼠卵巢Nrf2 蛋白表达与 Bip mRNA、PERK mRNA表达均呈负相关关系(r值分别为-0.783、-0.817,P<0.05),tBHQ+氯化镉高剂量组大鼠睾丸 PERK、Nrf2 mRNA和 Bip、PERK、Nrf2 蛋白的表达均明显低于氯化镉高剂量组(F 值分别为 19.73、53.63、25.28、99.98、74.66,P<0.05).结论 在不同氯化镉染毒剂量条件下,tBHQ的干预可不同程度地诱导大鼠睾丸和卵巢的 Nrf2 表达;大鼠卵巢 Nrf2 表达的上调,可通过 PERK/Nrf2 途径减轻 ERS水平,以改善镉对卵巢组织的损害.

背景:镉是一种常见的环境污染物,可对肾脏、骨骼等多种器官和组织产生损害,但目前镉对纤维环细胞的影响知之甚少.目的:探讨氯化镉对椎间盘纤维环细胞衰老的影响及PI3K/Akt信号通路在其中的作用.方法:获取SD大鼠椎间盘纤维环细胞,以不同浓度(0,1,5,10,20 μmol/L)的氯化镉干预第3代纤维环细胞,CCK-8法检测细胞活力及增殖情况.对加入或不加入氯化镉的纤维环细胞进行转录组测序及京都基因与基因组百科全书生物信息学分析.将第3代纤维环细胞分为对照组、氯化镉组及PI3K/Akt通路抑制剂LY294002组,通过EdU法检测细胞增殖率,衰老相关β-半乳糖苷酶染色检测阳性细胞率,Western blot、RT-PCR及免疫荧光检测衰老相关蛋白(p16、p21及p53)及p-Akt的蛋白和mRNA表达水平.结果与结论:①5 μmol/L氯化镉可以抑制纤维环细胞增殖.②京都基因与基因组百科全书功能富集结果显示,主要参与的信号转导途径有PI3K/Akt信号通路、cell cycle信号通路、p53信号通路等,与细胞增殖及衰老相关.选取差异表达明显的PI3K/Akt信号通路进行验证.③与对照组比较,氯化镉组的EdU染色阳性率下降(P<0.05),β-半乳糖苷酶染色阳性率、衰老相关蛋白(p16、p21及p53)及p-Akt表达增加(P<0.05).与氯化镉组比较,LY294002组的EdU染色阳性率下降(P<0.05),β-半乳糖苷酶染色阳性率、衰老相关蛋白(p16、p21及p53)表达增加(P<0.05),p-Akt表达下降(P<0.05).④结果表明,氯化镉可以通过激活PI3K/Akt信号通路导致纤维环细胞衰老,进而诱发椎间盘退变的发生和发展.

[背景]生活饮用水安全与人群健康息息相关.近年来相关研究发现内蒙古自治区生活饮用水仍存在一些问题,内蒙古自治区地幅辽阔,复杂多样的自然环境可能使得各地饮用水质量不一.[目的]对 2021年内蒙古自治区城市饮用水中砷、镉、铬(六价)、铅、汞、氟化物、三氯甲烷和四氯化碳 8种化学物进行评估,为优化城市供水系统提供数据参考,为进一步制定促进人群健康策略提供思路.[方法]在内蒙古各地区城区共设置监测点 1228个,于枯水期(5月)和丰水期(8～9月)各进行1次水样采集,并按照《生活饮用水标准检验方法》检测饮用水中 8种化学物,应用美国环境保护署(USEPA)推荐的健康风险评价模型,参照《化学物质环境健康风险评估技术指南》进行化学物质环境健康风险评估.采用Mann-Whitney U检验比较不同水期、不同水样类型城市饮用水中8种化学物的浓度.[结果]2021年内蒙古自治区城市饮用水共检测 2381份城市饮用水水样,其中丰水期水样1195份,枯水期水样 1186份;出厂水水样 389份,末梢水水样 1992份.砷元素和氟化物的检出率较高,分别为 26.25%、96.77%,镉、铬(六价)、铅、汞、三氯甲烷和四氯化碳的检出率分别 6.22%、16.63%、6.09%、16.67%、18.98%和 8.36%.氟化物超标率较高,为 4.87%,三氯甲烷和四氯化碳未发现超标.砷、镉、铬(六价)、铅、四氯化碳在不同水期城市饮用水中的含量均存在统计学差异(Z=-3.847,P<0.05;Z=2.464,P=0.014;Z=-3.129,P=0.002;Z=4.341,P<0.05;Z=4.342,P<0.05).8种化学物中仅氟化物的浓度在不同水样类型中存在统计学差异(Z=-2.287,P=0.022).不同水期、不同水样类型饮用水中各化学物经口和经皮摄入的非致癌风险小于 1,但经口摄入非致癌总风险的P95 大于 1.经口摄入致癌风险的P95 显示不同水期、不同水样类型饮用水中的部分化学物存在一定的致癌风险,致癌风险大于 10-4,化学物经皮摄入的致癌风险均小于10-6.[结论]2021年内蒙古自治区城市饮用水总体情况较好,但砷、镉、铬(六价)、铅、汞、氟化物仍有超标情况,存在一定健康风险.

目的 评估2017-2021年合肥市生活饮用水中17种常规监测指标的经口途径健康风险,为合肥市饮用水管理提供理论依据.方法 合肥市共纳入市区监测点95个,农村监测点252个,分别在丰水期和枯水期进行饮用水质量监测,采用美国国家环境保护署(US EPA)经典"四步法"对饮用水常规17项指标进行健康风险评估,并对性别、水样、水期和地区进行分层分析.结果 2017-2021年合肥市饮用水17项指标中有6项指标存在一定致癌风险,CR值介于1 × 10-6～1 × 10-4之间,其中致癌风险最高为镉(2.59× 10-4).17项指标非致癌风险均不高(HQ＜1),其中非致癌风险最大为氟化物(HQ=0.93).分层分析显示,6种指标的致癌风险在男性和女性之间均有统计学差异(P＜0.001);丰水期饮用水中铅、镉、铬和四氯化碳致癌风险均高于枯水期(Z铅=-3.616,P＜0.001;Z镉=-2.397,P=0.017;Z铬=-4.733,P＜0.001;Z四氯化碳=-2.833,P--0.004),而三氯甲烷则相反(Z三氯甲烷=-5.867,P＜0.001);砷、镉、铅致癌风险出厂水中显著高于末梢水(Z砷=-3.263,P=0.001;Z镉=-3.410,P=0.001;Z 铅=-6.076,P＜0.001),而出厂水中铬和三氯甲烷的致癌风险则明显低于末梢水(Z铬=-4.515,P＜0.001;Z三氯甲烷=-7.521,P＜0.001);农村地区饮用水中砷、镉和铅致癌风险显著高于城市地区(Z砷=-3.732,P＜0.001;Z镉=-2.025,P=0.043;Z铅=-2.718,P=0.007).结论 2017-2021年合肥市生活饮用水中存在一定致癌风险,其中镉和砷为主要风险物质.

目的:探究自噬在氯化镉致小鼠睾丸血-睾屏障(BTB)损伤中的作用.方法:将20 只4 周龄雄性C57BL/6 小鼠随机分为对照组[0 mg/(kg·d)]、低剂量组[0.5 mg/(kg·d)]、中剂量组[1.0 mg/(kg·d)]和高剂量组[2.0 mg/(kg·d)],腹腔注射氯化镉,连续28 d.采用HE染色法分析睾丸组织形态学变化,生物示踪法观察BTB的完整性,Western印迹检测BTB组分ZO-1 和N-Cadherin蛋白的表达.采用0、2.5、5 和 10 μmol/L CdCl2处理睾丸支持细胞株(TM4 细胞)24 h,Western印迹检测ZO-1 和N-Cadherin蛋白,以及自噬相关蛋白LC3II和p62 的变化情况.在含CdCl2(10 μmol/L)的细胞培养液中分别加入自噬抑制剂氯喹(CQ)(5 μmol/L)或自噬激动剂雷帕霉素(Rap)(50 nmol/L)处理细胞24 h,Western印迹检测LC3II、p62、ZO-1 和N-Cadherin蛋白表达.结果:与对照组小鼠相比,镉染毒组小鼠的生精小管间隙增大、生精细胞内空洞形成,层次减少、排列紊乱,BTB完整性受到破坏;中、高剂量CdCl2组小鼠的睾丸组织中ZO-1 和N-Cadherin蛋白表达含量显著下调(P＜0.05).与对照组细胞相比,CdCl2染毒组细胞中ZO-1 和N-Cadherin蛋白表达显著下调(P＜0.01),而LC3II和p62 蛋白表达则显著上调(P＜0.05).与CdCl2组细胞相比,自噬抑制剂CQ和CdCl2共处理组细胞中ZO-1、N-Cadherin、LC3II和p62 蛋白表达均显著上调(P＜0.01);自噬激动剂Rap和CdCl2共处理组细胞中ZO-1、N-Cadherin和p62 蛋白表达显著下调(P＜0.05),而LC3II蛋白表达上调(P＜0.05).结论:氯化镉可破坏小鼠BTB的完整性,其机制可能与镉能够增强睾丸支持细胞中自噬水平,调控BTB蛋白表达含量相关.