金属硫蛋白（MT）治疗砷中毒致肝损伤的分子机制及应用研究

金属硫蛋白(metallothionein，MT) 是机体内唯一一种在金属代谢中起明确作用的小分子蛋白质 ,参与金属的储存、运输、代谢及解毒等各个环节。在人体内所有器官都有分布，其中以肝脏的含量最多。近年来，MT被逐渐应用于多种重金属中毒的预防与治疗中。然而MT在砷元素及其化合物中毒的治疗中尚未见研究报道。本课题组前期的大量研究表明，砷中毒可以导致机体肝脏功能的严重损伤，从而加重机体的损伤效应。因此通过科学的调节外源性的MT摄入的增加，促进砷及其化合物排出，减轻或修复砷中毒引起的肝功能损伤，甚至治愈砷中毒对机体的损害都成为可能。本课题将以细致研究MT参与治疗砷中毒导致的肝损伤的分子机制为重点，并探讨其应用前景。由于贵州省是地方性砷中毒的重病区，目前病区内上万名地方性砷中毒患者面临无有效治疗手段的困境。因此本课题研究对于及时寻找到有效的治疗地方性砷中毒的方法有非常重要而且迫切的实际意义。

金属硫蛋白(metallothionein，MT) 是机体内唯一一种在金属代谢中起明确作用的小分子蛋白质 ,参与金属的储存、运输、代谢及解毒等各个环节。本课题组在前期研究表明砷中毒可导致机体严重肝损伤的基础上，通过调节外源性的MT的摄入，研究了MT参与治疗砷中毒导致的肝损伤可能的的分子机制，并为其应用可能提供了部分理论依据。.通过本研究课题的开展，成功复制了砷致肝损伤动物模型，对反映肝功能状态的生化指标及病理改变检测结果的分析，证实通过饮用水自由饮用的方式摄入浓度为200 mg/L的亚砷酸钠（NaAsO2）水溶液8周，可导致大鼠出现明显的肝功能损伤；而经MT溶液灌胃治疗和MT+Ze溶液灌胃预防性干预及治疗后，肝损伤有不同程度的减轻；说明MT可以对砷中毒导致的肝损伤起预防和治疗作用。.课题研究发现经MT治疗后大鼠肝脏组织MDA表达下调，而SOD表达则较砷中毒肝损伤大鼠表达明显上调，提示MT可通过介导氧化应激损伤对肝脏起保护作用；流式细胞检测结果证实MT可抑制砷中毒所致肝损伤早期的细胞凋亡，而对不同实验组大鼠肝细胞内Bcl-2、Bax在蛋白和基因水平的检测均表明经过MT治疗BCL-2表达增加而Bax的表达减少，通过对 Fas-NIK-IKKβ-NF-Кb-Caspase3细胞凋亡信号通路各个主要指标的检测提示MT可能通过对该通路信号转导发挥调控作用，从而影响砷中毒导致的肝细胞凋亡。直接对各实验组大鼠肝脏组织内MT表达的检测提示外源性的摄入MT可提高肝组织内MT的表达，而同时添加锌（Ze）合剂可明显提高肝组织内MT的表达，与其他学者研究结果相符，提示通过增加锌的摄入是一种较为可靠的提高体内MT表达的方法。在体外细胞水平，本课题对动物模型相关研究结果进行了重复验证，成功复制了体外砷化物致肝细胞损伤的细胞模型，并通过Western blot，Real-Time PCR的方法对体内水平表达差异指标进行蛋白和基因水平的检测，研究结果印证了动物模型水平的研究发现。.通过本课题三年的研究，在动物模型整体水平和体外细胞培养水平复制并验证了砷中毒致肝组织损伤的模型，并通过金属硫蛋白（MT）对其损伤机制进行干预，探讨了MT防治砷中毒致肝损伤的分子机制，发现了MT预防和治疗砷中毒致肝损伤的可能，为将来应用MT对砷中毒患者的治疗提供了相应的实验室研究结果和科学的理论依据。