【摘要】：近年來(lái),重金屬污染事件頻發(fā),重金屬污染對(duì)人們健康的影響受到普遍關(guān)注。銅和鎘是兩種對(duì)生物危害較大的重金屬,其在工業(yè)廢水、生活污水中廣泛存在。魚(yú)類(lèi)作為水生生物的代表,重金屬污染對(duì)其危害十分嚴(yán)重。鯉(Cyprinus carpio)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中占有重要地位,然而不斷出現(xiàn)的“鎘大米”、水域污染等事件,使魚(yú)類(lèi)的養(yǎng)殖環(huán)境令人擔(dān)憂(yōu)。熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)家族是一類(lèi)應(yīng)激蛋白,當(dāng)機(jī)體處于脅迫條件,其家族許多成員表達(dá)量提高,以應(yīng)對(duì)應(yīng)激引起的蛋白變性、錯(cuò)誤折疊以及幫助新生肽鏈形成正確構(gòu)象。同時(shí),HSP家族的許多成員也被廣泛應(yīng)用于生態(tài)毒理學(xué)的研究,其表達(dá)水平能夠反映機(jī)體所處的脅迫狀態(tài)。本文以選擇鯉作為受試動(dòng)物,研究重金屬銅、鎘單一及聯(lián)合暴露對(duì)其HSP60、HSP70和HSP90 mRNA水平以及蛋白表達(dá)的影響,并與氧化應(yīng)激相聯(lián)系,旨在為重金屬對(duì)魚(yú)類(lèi)毒性機(jī)制的研究提供參考,并且為HSP家族在毒理學(xué)研究中作為生物標(biāo)記物的功能提供依據(jù)。隨機(jī)選擇健康鯉幼魚(yú)(平均體長(zhǎng)13.5087±1.5465 cm,平均體重45.3694±6.7102 g)420尾,分為如下七組:Cu2+低濃度組(0.05 mg/L)和Cu2+高濃度組(0.1 mg/L),Cd2+低濃度組(0.63 mg/L)和Cd2+高濃度組(1.26 mg/L),混合低濃度組(0.045 mg/L)和混合高濃度組(0.09 mg/L),以及一個(gè)空白對(duì)照組。每個(gè)處理組30尾魚(yú),設(shè)置兩個(gè)平行。進(jìn)行96h的持續(xù)暴露試驗(yàn),在24h、48h、72h和96h剖殺采取肝臟和腦組織。用試劑盒檢測(cè)SOD活性、CAT活性,實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)HSP60、HSP70和HSP90 m RNA水平,蛋白免疫印跡法檢測(cè)HSP60、HSP70和HSP90蛋白含量。研究結(jié)果表明:(1)與對(duì)照組相比,24h Cu2+高濃度組肝臟中SOD活性顯著升高(P0.05),其余各組SOD活性高于對(duì)照組但變化不顯著(P0.05);48h時(shí),混合高濃度組出現(xiàn)顯著降低;72h時(shí),除了Cd2+和混合低濃度組,其余各組SOD活性均顯著低于對(duì)照組(P0.05);96h各組SOD活性均顯著下降(P0.05),高濃度組降低水平大于低濃度組。腦組織中,24h SOD活性與對(duì)照組無(wú)明顯變化(P0.05);48h Cu2+高濃度組和混合處理組顯著低于對(duì)照組(P0.05);72h和96h各組均出現(xiàn)顯著下降(P0.05)。(2)與對(duì)照組相比,24h肝臟中CAT活性均高于對(duì)照組,但除了混合高濃度組外,變化均不顯著(P0.05);48h各組水平均呈下降趨勢(shì),Cu2+高濃度組、Cd2+低濃度組和混合低濃度組顯著低于對(duì)照組水平(P0.05);72h和96h各組CAT活性相較于對(duì)照組水平均有顯著下降(P0.05)。腦組織中CAT活性變化趨勢(shì)與肝臟中相似。(3)與對(duì)照組相比,在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,Cu2+低濃度組和混合低濃度組肝臟中HSP60m RNA表達(dá)水平與對(duì)照組未出現(xiàn)顯著升高(P0.05),其余各組均在48h出現(xiàn)顯著上升(P0.05),并在96h達(dá)到峰值;腦組織中48h各組均出現(xiàn)顯著升高(P0.05)。肝臟中各組HSP70 mRNA水平在72h均出現(xiàn)顯著升高(P0.05);腦組織中各組在48h即出現(xiàn)顯著升高(P0.05),并隨時(shí)間逐漸升高。肝臟中,除了Cu2+低濃度組在72h出現(xiàn)顯著升高(P0.05),其余各組HSP90均在24h出現(xiàn)顯著升高(P0.05);腦組織中各組在24h均出現(xiàn)顯著升高(P0.05),但48h、72h和96h各時(shí)間點(diǎn)之間無(wú)明顯差異(P0.05)。(4)肝臟中HSP60蛋白水平在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)低于對(duì)照組水平的現(xiàn)象,但降低水平普遍不顯著(P0.05);腦組織中各高濃度組在48h蛋白水平顯著升高(P0.05)。肝臟中HSP70蛋白水平在試驗(yàn)初期顯著低于對(duì)照組(P0.05),在96h顯著高于對(duì)照組;腦組織中HSP70在前48h變化不顯著(P0.05),72h出現(xiàn)顯著升高(P0.05)。大多數(shù)肝臟中HSP90蛋白水平在整個(gè)暴露試驗(yàn)中均未出現(xiàn)明顯變化(P0.05);腦組織中,在72h Cu2+和Cd2+高濃度組以及混合處理組蛋白水平顯著升高(P0.05)。綜上所述,銅、鎘單一及聯(lián)合暴露引起鯉幼魚(yú)機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激,肝臟和腦組織中SOD和CAT活性顯著下降,HSP60、HSP70和HSP90 m RNA表達(dá)水平上升。肝臟和腦組織中HSP60、HSP70和HSP90蛋白水平上升,表明重金屬暴露能夠引起肝臟和腦組織熱休克蛋白的過(guò)表達(dá)。蛋白表達(dá)和m RNA水平之間存在不一致的現(xiàn)象,尚需更多的研究以揭示其中的機(jī)制。
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【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X171.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2424926