鎘(cadmium,Cd)是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的毒性極強(qiáng)的重金屬。毒死蜱(chlorpyrifos,CPF)是一種廣譜有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑。鎘和毒死蜱在應(yīng)用的同時(shí),對(duì)淡水環(huán)境造成了污染,對(duì)淡水魚(yú)造成傷害。鯉魚(yú)是世界上最重要的淡水魚(yú)類之一,鰓是魚(yú)類重要的呼吸器官和免疫器官,鰓在氣體交換、離子調(diào)節(jié)和酸堿平衡等生理活動(dòng)中起關(guān)鍵作用。目前國(guó)內(nèi)外的研究中,對(duì)鎘和毒死蜱聯(lián)合導(dǎo)致魚(yú)鰓免疫損傷的毒性機(jī)理尚不清楚。因此,本試驗(yàn)建立鯉魚(yú)鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合中毒模型,為鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露對(duì)鯉魚(yú)鰓的毒性作用提供參考,為水環(huán)境污染物對(duì)魚(yú)鰓的免疫功能和結(jié)構(gòu)完整性的毒性作用提供依據(jù)。120尾健康幼鯉被隨機(jī)分成4組,對(duì)照組、鎘組、毒死蜱組和鎘+毒死蜱組,每組30尾魚(yú)。用鯉魚(yú)飼料(含有蛋白質(zhì)47.7%和脂質(zhì)10.7%)喂養(yǎng)。在試驗(yàn)的第15、30和45天,分別從每組隨機(jī)取6尾魚(yú)處死,采集魚(yú)鰓組織樣品。觀察鯉魚(yú)鰓顯微結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)、檢測(cè)細(xì)胞凋亡指數(shù)、檢測(cè)金屬元素濃度(銅、鐵、鋅、錳、鈷、鉻、鎘、鉛和汞),檢測(cè)氧化應(yīng)激指標(biāo)(SOD、GPx、GST、GAT、T-AOC、GSH和MDA),檢測(cè)凋亡相關(guān)基因(P53、PUMA、Bax、Bcl-2、Apaf-1、Caspase-9和Caspase-3)和細(xì)胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6和IL-10)的mRNA表達(dá)。結(jié)果表明:(1)鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露引起鯉魚(yú)鰓組織形態(tài)學(xué)改變。顯微結(jié)構(gòu)變化包括鯉魚(yú)鰓層狀上皮肥大、鰓片上皮增生和片層融合、粘液細(xì)胞肥大和增生、粘液細(xì)胞空泡化、以及出現(xiàn)動(dòng)脈瘤。超微結(jié)構(gòu)變化包括細(xì)胞質(zhì)、染色質(zhì)收縮,核染色質(zhì)凝集和線粒體腫脹。鎘+毒死蜱組的顯微結(jié)構(gòu)及超微結(jié)構(gòu)變化與鎘組和毒死蜱組相比更明顯。TUNEL分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎘組和毒死蜱組鰓絲和層狀上皮細(xì)胞的TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞的數(shù)量高于對(duì)照組。鎘+毒死蜱組TUNEL陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)量高于鎘組和毒死蜱組。鯉魚(yú)鰓組織形態(tài)學(xué)的改變表明鎘和毒死蜱導(dǎo)致鯉魚(yú)鰓損傷和細(xì)胞凋亡,且鎘+毒死蜱組鯉魚(yú)鰓細(xì)胞損傷程度和凋亡程度大于鎘組和毒死蜱組,表明鎘和毒死蜱具有聯(lián)合毒性。(2)鎘中毒降低了微量元素銅、鐵、鋅以及錳濃度,增加了有毒元素鎘、鉛和汞的濃度。暴露增加了鯉魚(yú)鰓鎘的含量,表明鎘降低了鰓的免疫功能。(3)鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露降低鯉魚(yú)鰓SOD、GPx、GST、CAT和T-AOC活性,減少GSH含量,增加MDA含量,導(dǎo)致鯉魚(yú)鰓氧化應(yīng)激,降低了鯉魚(yú)鰓免疫功能。鎘+毒死蜱組氧化應(yīng)激強(qiáng)度大于鎘組和毒死蜱組,表明鎘與毒死蜱具有聯(lián)合毒性。此外,鎘+毒死蜱組CAT、T-AOC和MDA,鎘組和毒死蜱組GPx、T-AOC、GSH和MDA具有時(shí)間依賴效應(yīng)。(4)鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露誘導(dǎo)Bcl-2 mRNA表達(dá)下降,P53、PUMA、Bax、Apaf-1、Caspase-9和Caspase-3 mRNA的表達(dá)增加,導(dǎo)致鯉魚(yú)鰓細(xì)胞凋亡,引起鯉魚(yú)鰓免疫損傷。鎘+毒死蜱組細(xì)胞凋亡強(qiáng)度大于鎘組和毒死蜱,表明鎘與毒死蜱具有聯(lián)合毒性。鎘+毒死蜱組P53、PUMA、Bcl-2、Caspase-9和Caspase-3 mRNA表達(dá);鎘組Caspase-3 mRNA表達(dá)以及毒死蜱組Caspase-9和Caspase-3 mRNA表達(dá)具有時(shí)間依賴效應(yīng)。(5)鎘和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露引起鯉魚(yú)鰓IFN-γ、IL-2和IL-10的mRNA表達(dá)降低,TNF-α、IL-4和IL-6的mRNA表達(dá)增加,導(dǎo)致鯉魚(yú)鰓免疫損傷。鎘+毒死蜱組免疫損傷強(qiáng)度大于鎘組和毒死蜱組,表明鎘與毒死蜱具有聯(lián)合毒性。鎘+毒死蜱組IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4和IL-6 mRNA的表達(dá)以及鎘組與毒死蜱組IFN-γ、IL-4和IL-6的mRNA表達(dá)具有時(shí)間依賴效應(yīng)。研究結(jié)果顯示鎘和毒死蜱暴露破壞了鰓的結(jié)構(gòu)完整性、改變了鰓金屬元素濃度和細(xì)胞因子表達(dá)水平、誘導(dǎo)鰓發(fā)生氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡、造成鯉魚(yú)鰓免疫損傷,說(shuō)明鎘和毒死蜱導(dǎo)致鯉魚(yú)鰓免疫損傷,且鎘和毒死蜱的聯(lián)合作用大于單獨(dú)作用。
【學(xué)位單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X171.5
【部分圖文】：

結(jié)果與分析果與分析微結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果5 天鰓的顯微結(jié)構(gòu)如圖 3-1。對(duì)照組的細(xì)胞（圖 3-1（a））顯示出次生薄片（（CPV）的正常結(jié)構(gòu)。鎘組（圖 3-1（b））層狀上皮（LE）肥大，毒死蜱組（片上皮增生和片層融合，粘液細(xì)胞（MC）肥大和增生，以及粘液細(xì)胞空泡化。鎘+毒死蜱組（圖 3-1（d））出現(xiàn)動(dòng)脈瘤（A）。

-2 第 45 天鯉魚(yú)鰓超微結(jié)構(gòu)（a 10000；b 10000；c 15000；d 100he ultrastructure of common carp gills on the 45thday (a 10000; b 10000d 10000)NEL 分析結(jié)果的 TUNEL 測(cè)定結(jié)果如圖 3-3 所示。鎘組（圖 3-3（b））毒死蜱組（圖組（圖 3-3（d））中 TUNEL 陽(yáng)性凋亡細(xì)胞（顯示黃棕色）的數(shù)量高于中鰓絲和層狀上皮細(xì)胞。鎘+毒死蜱組中 TUNEL 陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)量高

TUNEL 陽(yáng)性凋亡細(xì)胞（顯示黃棕色）的數(shù)量高于對(duì)照組（圖3-3（a））中鰓絲和層狀上皮細(xì)胞。鎘+毒死蜱組中 TUNEL 陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)量高于鎘組和毒死蜱組。

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本文編號(hào)：2808237