【摘要】：鋅適應可以提高魚類對重金屬的耐受性。然而,深層次的分子機理有待進一步研究。斑馬魚(Danio rerio)是一種重要的脊椎動物模型,被廣泛應用于毒理試驗,本實驗便是以斑馬魚為實驗對象。在此研究中,我們將斑馬魚暴露到0和200μg/L鋅(Zn)的水中8周,然后再將這兩組都分別轉到0、100和200μg/L鎘(Cd~(2+))的水中4天。鎘暴露對斑馬魚應激防御和免疫系統(tǒng)以及鋅離子轉運系統(tǒng)造成了負面的影響。例如,鎘暴露誘導了脂質過氧化和iNOS活性的增加,升高了il-6和inos的mRNA水平,降低了Cu/Zn-SOD和HSP70的蛋白水平,降低了sod1,cat,hsp70,mtf-1,p65,znt5,zip7,atp7a和atp7b的mRNA水平。但是,鋅適應明顯緩解了鎘暴露造成的氧化性損傷和炎癥反應。首先,鋅適應增加了斑馬魚的MTs和HSP70的蛋白水平及CAT的活性水平。這有助于斑馬魚快速地啟動鎘的防御機制。其次,在斑馬魚肝臟中,鋅適應減少了鎘暴露中鎘的積累,降低了100μg/L鎘暴露中il-6和il-1β的表達水平及200μg/L鎘暴露中p65的表達水平,增加了200μg/L鎘暴露中Cu/Zn-SOD和CAT的活性水平。第三,鋅適應升高了100和200μg/L鎘暴露下斑馬魚肝臟中轉錄因子(hsf1,hsf2,mtf-1和nrf2)及其靶基因(sod1,cat,hsp70和mt2)。值得注意的是,鋅預暴露顯著地降低了0和100μg/L鎘暴露下斑馬魚肝臟中的幾種金屬轉運基因,這可能是斑馬魚減少鎘進入肝臟的一種重要機制。總的來說,長時間環(huán)境劑量的鋅適應可以通過提高應激抵御能力與降低金屬轉運基因及炎癥反應來緩解鎘毒性。
【學位授予單位】：浙江海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X503.225
【圖文】：

圖 1. 4 天的 Cd 暴露對斑馬魚體重、MDA 含量、Cd 水平、Cu/Zn-SOD、CAT 和 iNOS 活性水平及 MTs 和 HSP70 蛋白質水平的影響。每個數(shù)值都以平均值±標準差（n= 4）的形式列出。星號表示對照組與 Cd 暴露組之間的明顯不同(P < 0.05)。Fig.1. Effects of Cd exposure for 4 days on BW (body weight), MDA content, Cd levels, activitylevels of Cu/Zn-SOD, CAT and iNOS, and protein levels of MTs and HSP70 in zebrafish. Each valuerepresents mean ± SD (n = 4), as the logarithm of relative levels to control to the base of two. Theasterisk symbols indicate significant differences between control and Cd-exposed group (P < 0.05)..4.2 鋅適應對鎘暴露下生理生化指標的影響在 200 μg/L 鋅的水中預暴露并未改變斑馬魚在 0、100 和 200 μg/L 鎘的水中暴露體重（P > 0.05）（如圖 2）。鋅預暴露增加了斑馬魚的 MDA 含量且減少了鎘暴露的斑馬魚的 MDA 含量（P < 0.05）。鋅預暴露增加了 CAT 活性及 MTs 和 HSP70蛋白質水平（P < 0.05）。鋅預暴露引起的 HSP70 蛋白質水平增加在 100 μg/L 鎘暴中也持續(xù)存在（P < 0.05）。在 200 μg/L 鎘暴露下的斑馬魚中，鋅預暴露還升高了u/Zn-SOD 和 CAT 的活性水平及 HSP70 的蛋白質含量（P < 0.05）。相反的，在 100

圖 3. 4 天的鎘暴露對應激反應、免疫反應和金屬轉運相關基因相對 mRNA 水平的影響。每數(shù)值皆以平均值±標準差（n = 4）的形式列出。星號表示對照組與鎘暴露組之間具有顯著的差異(P < 0.05)。Fig.3. Effects of Cd exposure for 4 days on relative mRNA levels of genes involved in stressedresponse, immune response, and metal transport. Each value represents mean ± SD (n = 4), as thelogarithm of relative mRNA levels to control to the base of two. The asterisk symbols indicatesignificant differences between control and Cd exposure..4.2 鋅適應對鎘暴露下基因的轉錄水平的影響在正常的水中，鋅預暴露降低了斑馬魚肝臟內的 sod1，hsp70，znt5，zip7，atp7a atp7b 的 mRNA 水平（P < 0.05）（如圖 4A）。同樣的，鋅預暴露也減少了 100μg/L暴露下斑馬魚肝臟內的 il-6，il-1β，zip7，atp7b 和 ctr1 的 mRNA 水平（P < 0.05）如圖 4B）。然而，hsf1，hsp70 和 mt2 的 mRNA 水平有明顯的增加（P < 0.05）。預暴露并未明顯影響到 200μg/L 鎘暴露下斑馬魚的 znt5，zip7，ctr1，atp7a 和 atp7b mRNA 水平（P > 0.05），但是升高了 nrf2，sod1，cat，hsf1，hsf2，mtf-1 和 mt2 mRNA 水平并降低了 p65 的表達（P < 0.05）（如圖 4C）。

31圖 4. 8 周的 200 μg/L Zn 預暴露對 0 (A), 100 (B)和 200 μg/L (C) Cd 暴露下斑馬魚肝臟內應激反應（綠色）、免疫反應（粉色）和金屬轉運（藍色）相關基因相對 mRNA 水平的影響。每個值皆以平均值±標準差（n = 4）的形式列出。星號表示對照組與鋅預暴露組之間具有顯著的差異(P < 0.05)。Fig.4. Effects of 200 μg/L Zn pre-exposure for 8 weeks on relative mRNA levels of genes involved instressed response (green), immune response (pink), and metal transport (blue) under under different

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