發(fā)布時(shí)間：2020-11-03 05:05

　　 水體環(huán)境中的藻類大量繁殖已成為世界性的生態(tài)問(wèn)題,除了引發(fā)水華造成水體富營(yíng)養(yǎng)化污染外,還釋放大量的藻類毒素對(duì)人類和其它生物的健康構(gòu)成威脅。在藍(lán)綠藻屬產(chǎn)生的毒素中,微囊藻毒素(Microcystin, MC)是人類日常生活中接觸最多的一類由80多種同類物組成的單環(huán)七肽毒素,其中毒性最強(qiáng)的、研究最多的是微囊藻毒素-LR (Microcystin-LR, MC-LR)。MC-LR一般被認(rèn)為是一種肝毒素,因?yàn)镸C-LR主要靶向富集于肝臟并引起嚴(yán)重的肝臟毒性效應(yīng),包括急性肝出血、肝壞死和并與人類原發(fā)性肝癌相關(guān)。最近的研究發(fā)現(xiàn),除了肝組織,MC-LR還可以透過(guò)血腦屏障和血液-腦脊液屏障而出現(xiàn)于腦組織中,由此推斷微囊藻毒素可能還具有神經(jīng)毒性。越來(lái)越多的研究提出微囊藻毒素的潛在神經(jīng)毒性,然而MC-LR如何發(fā)揮神經(jīng)毒性作用及其內(nèi)在分子機(jī)制尚待揭示。 為探索MC-LR的神經(jīng)毒性作用,我們選用了常被作為神經(jīng)元細(xì)胞模型的高分化型的PC12細(xì)胞,首先研究MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞的一系列細(xì)胞學(xué)效應(yīng),包括MC-LR對(duì)細(xì)胞存活率、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞骨架和氧化應(yīng)激狀態(tài)的影響；探討MC-LR在PC12細(xì)胞中如何影響其特異作用靶蛋白PP2A的酶活性、構(gòu)成PP2A全酶的各亞基的蛋白表達(dá)水平；進(jìn)一步研究了與細(xì)胞骨架相關(guān)的蛋白tau和HSP27的磷酸化狀態(tài),并從信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的角度探索該過(guò)程中可能的分子機(jī)制,從而為進(jìn)一步闡明MC-LR神經(jīng)毒性的機(jī)制以及提出有效的預(yù)防和治療措施提供新的依據(jù)和思路。 主要結(jié)果： 1.在本實(shí)驗(yàn)條件下,MC-LR不影響PC12細(xì)胞的存活率。 2.在本實(shí)驗(yàn)條件下,MC-LR不引起PC12細(xì)胞發(fā)生凋亡。 3.在本實(shí)驗(yàn)條件下,MC-LR不影響PC12細(xì)胞的形態(tài)。 4. MC-LR對(duì)細(xì)胞骨架的影響具體表現(xiàn)為微管和微絲結(jié)構(gòu)的紊亂,以及微管的穩(wěn)定性下降。此外,MC-LR還使PP2A-Ba亞基與微管的結(jié)合下降。 5. MC-LR可誘導(dǎo)PC12細(xì)胞氧化應(yīng)激水平的升高。 6. MC-LR進(jìn)入PC12細(xì)胞后與PP2A-C亞基結(jié)合,抑制了PP2A酶活性,并且影響了PP2A各亞基的表達(dá)及PP2A-C的翻譯后修飾水平。 7. MC-LR誘導(dǎo)了微管相關(guān)蛋白tau的過(guò)度磷酸化并導(dǎo)致tau與細(xì)胞骨架的結(jié)合下降,還誘導(dǎo)了微絲相關(guān)的調(diào)控蛋白HSP27的過(guò)度磷酸化。 8. MC-LR誘導(dǎo)細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白的過(guò)度磷酸化的潛在機(jī)制可能包括PP2A活性被抑制和p38-MAPK通路的激活。 9.抑制p38-MAPK的激活能抑制MC-LR所誘導(dǎo)的細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白的過(guò)度磷酸化和細(xì)胞骨架的重構(gòu)。 主要結(jié)論： 1. MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞的PP2A酶活性的影響可能是多重因素綜合作用的結(jié)果,包括PP2A的不同組成亞基表達(dá)的改變以及PP2A-C亞基的翻譯后修飾水平的改變。由此本研究在拓展了文獻(xiàn)報(bào)道的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步揭示了MC-LR對(duì)其特異靶蛋白PP2A的復(fù)雜的作用方式。 2.在本研究條件下MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞產(chǎn)生的毒性主要為誘導(dǎo)氧化應(yīng)激水平的升高和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的改變。 3. MC-LR誘導(dǎo)了調(diào)控細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的組裝和功能的細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白tau和HSP27的過(guò)度磷酸化,這可能導(dǎo)致了細(xì)胞骨架的重構(gòu)。 4. MC-LR誘導(dǎo)的細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白tau和HSP27的過(guò)度磷酸化的機(jī)制可能是因?yàn)镻P2A活性受到抑制后其介導(dǎo)的脫磷酸化作用減弱,而激活的p38-MAPK介導(dǎo)的磷酸化作用增強(qiáng)。 5. p38-MAPK通路的抑制劑能在抑制tau和HSP27的過(guò)度磷酸化的同時(shí),對(duì)抗MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞骨架產(chǎn)生的毒性效應(yīng),由此本研究還為探索有效對(duì)抗MC-LR神經(jīng)毒性的預(yù)防和治療措施提供了新思路。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：X174
【文章目錄】：
致謝
中文摘要
Abstract
縮略語(yǔ)及注釋
目次
1 前言
2 實(shí)驗(yàn)材料
3 實(shí)驗(yàn)方法
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.1 MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)影響
    4.2 MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞蛋白磷酸酶2A的影響
    4.3 MC-LR影響細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白tau和HSP27的磷酸化狀態(tài)
    4.4 MC-LR誘導(dǎo)細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白的過(guò)度磷酸化的潛在機(jī)制
5. 討論
    5.1 MC-LR可以進(jìn)入PC12細(xì)胞
    5.2 MC-LR不僅抑制其特異作用靶蛋白PP2A的酶活性,而且影響構(gòu)成PP2A全酶的各亞基的蛋白表達(dá)水平和翻譯后修飾水平
    5.3 MC-LR對(duì)PC12細(xì)胞產(chǎn)生的毒性主要表現(xiàn)為氧化應(yīng)激水平的升高和細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的改變
    5.4 MC-LR誘導(dǎo)細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白tau和HSP27的異常磷酸化
    5.5 MC-LR誘導(dǎo)的細(xì)胞骨架重構(gòu)及相關(guān)蛋白過(guò)度磷酸化的潛在機(jī)制
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
綜述
    參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間參加的科研工作

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 傅文宇,李敏偉,陳加平,徐立紅;一種檢測(cè)微囊藻毒素LR誘導(dǎo)大鼠腎細(xì)胞凋亡的方法[J];水生生物學(xué)報(bào);2004年01期

2 傅文宇,陳加平,徐立紅;Caspase-3在微囊藻毒素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中的作用[J];中國(guó)環(huán)境科學(xué);2004年01期

3 陳加平,翁登坡,傅文宇,徐立紅;微囊藻毒素LR對(duì)大鼠淋巴細(xì)胞DNA的損傷效應(yīng)[J];水生生物學(xué)報(bào);2004年06期

本文編號(hào)：2868132