全氟辛基磺酸鹽(Perfluorooctane sulfonate,PFOS),作為一種典型的全氟類化合物,具有生殖毒性、發(fā)育毒性、神經(jīng)毒性、基因毒性等多種生物毒性效應(yīng),但目前關(guān)于PFOS影響脂代謝和糖代謝的分子致毒機制尚不清楚。秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans,C.elegans)作為一種模式生物,體內(nèi)的多不飽和脂肪酸合成通路結(jié)合了植物和動物的過程,與高等動物相比,具有完整的從頭合成多不飽和脂肪酸的能力。本文以C.elegans作為研究對象,用不同濃度梯度PFOS暴露C.elegans研究其對脂代謝與糖代謝的影響,主要研究結(jié)果有:1.建立了C.elegans脂肪酸甲酯化方法,并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)定量檢測了C.elegans體內(nèi)9種典型脂肪酸含量,實驗結(jié)果表明用0.5%甲酯化試劑(H_2SO_4/MeOH),甲酯化時間2 h,甲酯化回收率較高,且GC-MS檢出限都在ng/mL范圍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C.elegans體內(nèi)的μg/mL濃度范圍,分析方法靈敏度高。2.不同濃度梯度(0,0.01,0.1,0.5,1.5μmol/L)PFOS暴露L1期C.elegans 72 h,GC-MS定量檢測結(jié)果表明PFOS會導(dǎo)致C.elegans中脂肪酸含量降低,與飽和脂肪酸相比,不飽和脂肪酸降低相對顯著;進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)脂肪酸合成關(guān)鍵基因,如乙酰輔酶A羧化酶的相關(guān)基因acc-4,Δ9去飽和酶的相關(guān)基因fat-7相對表達(dá)量隨PFOS濃度的增加而顯著下調(diào)(p0.05),說明PFOS可能通過影響脂肪酸合成初期反應(yīng)關(guān)鍵酶的表達(dá),而導(dǎo)致C.elegans體內(nèi)各脂肪酸含量下降。3.脂質(zhì)代謝與糖代謝與氧化磷酸化水平密切相關(guān),PFOS暴露72 h后,C.elegans中葡萄糖含量也隨PFOS濃度的升高而降低,1μmol/L PFOS暴露后C.elegans中的丙酮酸和ATP含量都顯著降低于對照組(p0.05);我們分別測定了C.elegans體內(nèi)與葡萄糖代謝有關(guān)的糖異生、糖酵解和胰島素通路中相關(guān)基因pck-1,pyk-1,pyk-2,pfk-1.1,gpd-2,ctl-1,daf-2,daf-16的相對表達(dá)量,結(jié)果表明PFOS暴露可能通過影響C.elegans體內(nèi)與糖代謝相關(guān)基因的相對表達(dá),從而導(dǎo)致C.elegans體內(nèi)糖代謝紊亂;PFOS暴露會導(dǎo)致C.elegans中脂肪酸、葡萄糖含量的降低,而丙酮酸和ATP含量下降,提示三羧酸循環(huán)也發(fā)生紊亂,這可能是PFOS暴露造成C.elegans死亡的原因。總之,本文建立了靈敏可靠的C.elegans體內(nèi)脂肪酸的GC-MS分析方法,定量測定了PFOS暴露對C.elegans體內(nèi)脂肪酸代謝及相關(guān)基因表達(dá)的影響,并進(jìn)一步分析了PFOS暴露對C.elegans體內(nèi)糖代謝和三羧酸循環(huán)的影響,實驗結(jié)果表明PFOS可以顯著抑制C.elegans體內(nèi)脂代謝、糖代謝和ATP的合成,具有明顯的毒性效應(yīng)。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X592
【部分圖文】：

圖 1.1 PFOS 的結(jié)構(gòu)式Fig 1.1 The structure of PFOS桿線蟲作為脂質(zhì)與糖代謝研究模型的優(yōu)勢麗隱桿線蟲 N2(Caenorhabditis elegans,C.elegans)，原產(chǎn)年后解凍才被廣泛應(yīng)用(Frézal and Félix 2015)。它在實驗平板為生。而使用大腸桿菌作為 C.elegans 的食物僅僅是，且在許多實驗室中已經(jīng)獲得，并不是因為它最初就是野同樣來自布里斯托爾的野生種在無菌條件下培養(yǎng)后，出突變體在瓊脂平板環(huán)境中表現(xiàn)出適應(yīng)性。這些突變種，如行為、生殖、對病原體的易感性、身體大小和進(jìn)入 duarecgrath et al 2011, Duveau and Félix 2012, Andersen et al 20.elegans 耐受的 pH，鹽度，水的硬度范圍都比較寬，并且

圖 1.2 生物體脂肪酸的合成通路Fig 1.2 Pathway for synthesis of fatty acid in plants and animals許多在哺乳動物體內(nèi)的核心脂肪代謝途徑在 C.elegans 中也保守存在，C.elegans不但脂肪調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的代謝通路與人類的調(diào)控機制基本相同或相似，一些代謝旁路在 C.elegans 體內(nèi)也與哺乳動物有很大相似性，諸如脂肪和糖的轉(zhuǎn)運、核激素受體的結(jié)合蛋白的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、神經(jīng)內(nèi)分泌胰島素的調(diào)節(jié)等。

圖 1.3 糖酵解及糖異生途徑Fig 1.3 The pathway of gluconeogenesis and glycolysis1.5 研究內(nèi)容與意義目前，PFASs 影響糖脂代謝的研究很少，機制尚不明確，同時當(dāng)前世界各國關(guān)于 PFASs 的研究，主要集中在污染分布、生物富集和生態(tài)毒性三大方面，更多的研究報道集中在 PFASs 環(huán)境暴露水平的監(jiān)測研究，關(guān)于 PFASs 的長期低劑量污染排放對人類健康安全的危險性評價及其分子機理的認(rèn)識，尚存諸多的不確定性，缺乏基礎(chǔ)認(rèn)知。而 C.elegans 不僅生長周期短，其體內(nèi)的的 19000 個基因中約 40%與人類同源，因此，我們以 C.elegans 為研究對象，研究 PFOS 對 C.elegans 中脂代謝和糖代謝的影響，從而了解 PFOS 對人體中糖類及脂質(zhì)代謝的研究作用機理。1.建立 GC-MS 方法，用于定量測定 PFOS 暴露后 C.elegans 中脂肪酸含量的變化，再從分子水平研究其對 C.elegans 脂肪酸代謝相關(guān)基因相對表達(dá)量的影響；

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉帥;王愛武;李美艷;楊柳;;脂肪酸甲酯化方法的研究進(jìn)展[J];中國藥房;2014年37期

2 徐蔓玲;趙陽;賈熙華;季宇彬;;線蟲脂肪模型研究[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

3 陳清武;張鴻;柴之芳;沈金燦;楊波;;深圳市沿岸表層海水中全氟化合物的殘留特征及其分布規(guī)律[J];環(huán)境科學(xué);2012年06期

4 馮婉娟;黃文明;許想平;吳政星;;秀麗隱桿線蟲脂肪染色的方法比較(英文)[J];生命科學(xué)研究;2012年01期

5 張蓉;王明星;唐俊;湯婕;花日茂;;巢湖水體PFOS污染及飲用風(fēng)險初步分析[J];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年01期

6 楊永亮;路國慧;楊偉賢;潘靜;谷保佐知;山下信義;林群聲;;沈陽地區(qū)水環(huán)境和生物樣品中全氟化合物的污染分布特征[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2010年10期

7 徐小作;李行方;鐘偉燕;李紅華;邵鵬;;人血清中7種多不飽和脂肪酸測定方法研究[J];黑龍江醫(yī)學(xué);2010年01期

8 周慶;張滿成;盧宇飛;王聯(lián)紅;李愛民;;全氟類化合物的檢測與治理研究進(jìn)展[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2008年07期

9 金一和;丁梅;翟成;王烈;董光輝;舒為群;張穎花;齊藤憲光;佐佐木和明;;長江三峽庫區(qū)江水和武漢地區(qū)地面水中PFOS和PFOA污染現(xiàn)狀調(diào)查[J];生態(tài)環(huán)境;2006年03期

10 馬振菁;王滔;陳發(fā)同;黃煉紅;;氣相色譜法檢測健康人血清游離脂肪酸[J];福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2006年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 胡英;秀麗線蟲細(xì)胞色素b5及其還原酶調(diào)控多不飽和脂肪酸的合成[D];揚州大學(xué);2015年

2 王玲;全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）干擾BALB/c小鼠脂類代謝效應(yīng)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2833662