本文選題：HT-2毒素 + ZEA�。� 參考：《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：霉菌毒素是真菌或霉菌代謝產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物,在植物,糧食和土壤中均可檢測到霉菌毒素的存在。霉菌毒素分布廣泛,在全世界各大洲均有霉菌毒素的發(fā)生和存在。隨著全球貿(mào)易活動頻繁,在糧食運(yùn)輸和貯藏過程中被霉菌毒素污染的可能性增加,從而造成飼料行業(yè)被霉菌毒素污染的情況更加嚴(yán)重。霉菌毒素已經(jīng)被證實(shí)不僅會對實(shí)驗(yàn)動物和家畜產(chǎn)生各種毒性,同時也會影響人類健康。霉菌毒素對家畜和人類產(chǎn)生的毒性主要表現(xiàn)在影響免疫系統(tǒng),消化系統(tǒng),具有肝腎毒性,遺傳毒性等。其中嚴(yán)重威脅家畜和人類健康的霉菌毒素主要包括玉米赤霉烯酮(ZEA ), T-2毒素和HT-2毒素,嘔吐毒素,伏馬毒素和黃曲霉毒素B1等。目前關(guān)于霉菌毒素毒性的研究很多,但是關(guān)于霉菌毒素對生殖方面的影響,尤其是對卵母細(xì)胞成熟和發(fā)育能力的影響以及相關(guān)毒性機(jī)制方面的研究較少。因此,本研究從體外和體內(nèi)兩個方面來探索霉菌毒素對小鼠卵母細(xì)胞成熟和發(fā)育能力的影響以及生物學(xué)機(jī)制。在體外,我們選取了 HT-2毒素和玉米赤霉烯酮,利用免疫熒光染色,免疫蛋白印記(western blot)和RT-PCR等方法來探索霉菌毒素對小鼠卵母細(xì)胞成熟和發(fā)育能力的影響,并且從細(xì)胞骨架,氧化應(yīng)激,凋亡自噬和表觀修飾四個方面來探索霉菌毒素的毒性機(jī)制。另外,我們又利用自然霉變的玉米配制飼料飼喂小鼠,進(jìn)行體內(nèi)試驗(yàn),綜合評價了霉菌毒素對小鼠卵母細(xì)胞的毒性及其機(jī)制。本研究共分為三個部分,主要的研究結(jié)果如下:—HT-2毒素影響小鼠卵母細(xì)胞成熟T-2毒素是A類單端孢霉菌毒素中毒性最強(qiáng)的一種毒素。目前已被證實(shí)會對家畜和人類產(chǎn)生各種毒性作用,它會誘導(dǎo)大腦,淋巴,造血和腸胃組織損傷等。HT-2毒素是T-2毒素的主要代謝產(chǎn)物。關(guān)于HT-2毒素對繁殖系統(tǒng),尤其是卵母細(xì)胞成熟方面的研究還很少,因此在本試驗(yàn)中,我們主要探索了 HT-2毒素對卵母細(xì)胞成熟的影響及其相關(guān)機(jī)制。HT-2毒素會影響小鼠卵母細(xì)胞成熟,降低細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中微絲的表達(dá),并且通過降低p-MAPK的蛋白水平從而破壞紡錘體構(gòu)型。HT-2毒素也會誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和凋亡,具體表現(xiàn)在會導(dǎo)致ROS積聚,增加氧化應(yīng)激相關(guān)基因Sod的mRNA水平,誘導(dǎo)早期凋亡,并且提高凋亡相關(guān)基因Caspase-3和Bax的mRNA水平。同時,HT-2毒素會提高自噬相關(guān)蛋白LC3和ATG12的表達(dá)水平和自噬相關(guān)基因Lc3和Atg14的表達(dá),這意味著HT-2毒素會誘導(dǎo)小鼠卵母細(xì)胞自噬。除此之外,我們還檢測了表觀修飾方面。免疫熒光染色結(jié)果說明HT-2毒素會提高5mC的水平,而H3K9me2和H3K27me3的表達(dá)水平會下降,這些結(jié)果說明HT-2毒素會改變DNA甲基化和組蛋白甲基化水平。因此,我們的結(jié)果證明,HT-2毒素會通過影響細(xì)胞骨架,凋亡自噬,氧化應(yīng)激和表觀修飾等方面進(jìn)而影響小鼠卵母細(xì)胞成熟。二玉米赤霉烯酮通過影響小鼠成熟卵子的表觀修飾水平進(jìn)而影響成熟卵子的發(fā)育能力ZEA是鐮孢霉菌產(chǎn)生的霉菌毒素,已被證實(shí)會對家畜和人產(chǎn)生毒性。但是迄今為止關(guān)于ZEA影響小鼠卵子發(fā)育到胚胎的能力方面的研究較少。在本試驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn),ZEA會影響小鼠卵子孤雌激活率,這說明ZEA會影響小鼠卵子發(fā)育到胚胎的能力。為了深入研究,我們從表觀修飾方面探索ZEA影響小鼠卵子胚胎發(fā)育能力的可能機(jī)制。免疫熒光染色的結(jié)果分析說明ZEA會提高5mC水平,這意味著ZEA會提高小鼠卵子DNA甲基化水平。除此之外,組蛋白甲基化水平也發(fā)生了改變。高濃度ZEA處理組中卵子的H3K4me2, H3K9me3和H4K20me1, me2, me3水平顯著下降。因此,我們的結(jié)果說明ZEA會通過影響表觀修飾水平進(jìn)而影響小鼠卵子胚胎發(fā)育能力。三霉菌毒素在體內(nèi)環(huán)境中影響小鼠GV期卵母細(xì)胞表觀修飾水平霉菌毒素普遍存在于谷物和飼料中。有研究報道,霉菌毒素會提高人腸細(xì)胞系的DNA甲基化水平。我們課題組先前的研究已經(jīng)證明,霉菌毒素會影響小鼠卵母細(xì)胞的發(fā)育能力,在本實(shí)驗(yàn)中,我們從表觀修飾方面來探索霉菌毒素體內(nèi)降低小鼠卵母細(xì)胞發(fā)育能力的可能機(jī)制。試驗(yàn)選用自然霉變的玉米配制小鼠飼料,霉變玉米添加比例依次為0%,15%和30%,用該飼料飼喂小鼠四周。免疫熒光染色結(jié)果分析說明,高濃度的霉菌毒素會提高小鼠卵母細(xì)胞DNA甲基化水平。同時,組蛋白甲基化水平也發(fā)生了變化。其中,H3K9me3和H4K20me3水平顯著升高,而H3K27me3和H4K20me2水平顯著下降。因此,我們的結(jié)果說明,霉菌毒素會影響小鼠卵母細(xì)胞表觀修飾水平,這可能是霉菌毒素降低小鼠卵母細(xì)胞發(fā)育能力的一個原因。
[Abstract]:Mycotoxins are secondary metabolites produced by the metabolism of fungi or moulds. Mycotoxins are detected in plants, grain and soil. Mycotoxins are widely distributed, and mycotoxins occur and exist in all continents around the world. With frequent Global trade activities, mycotoxins are contaminated by mycotoxins during grain transport and storage. The possibility of an increase in the possibility of contamination by mycotoxins in the feed industry is more serious. Mycotoxins have been proved not only to be toxic to experimental animals and livestock, but also to human health. The toxicity of mycotoxins to domestic animals and humans is now mainly affected by the immune system, the digestive system, and the liver. Renal toxicity, genetic toxicity, among which the major threat to domestic animal and human health mycotoxins mainly include ZEA, T-2 toxin and HT-2 toxin, vomit toxin, fumonoxin and aflatoxin B1. There are many studies on the toxicity of mycotoxins, but the effects of mycotoxins on reproductive aspects, especially in pairs. The effects of oocyte maturation and developmental ability and related toxicity mechanisms are rarely studied. Therefore, this study explored the effects of mycotoxins on the maturation and development of mouse oocytes and biological mechanisms from two aspects in vitro and in vivo. In vitro, we selected HT-2 toxin and Zea zearalenone, using immunization. Fluorescence staining, immunoglobulin imprint (Western blot) and RT-PCR were used to explore the effects of mycotoxins on the maturation and development of mouse oocytes, and to explore the toxic mechanism of mycotoxins from four aspects: cytoskeleton, oxidative stress, apoptosis autophagy and apparent modification. The toxicity and mechanism of mycotoxin to mouse oocytes were evaluated in vivo and in vivo. The results were divided into three parts. The main results were as follows: HT-2 toxin, which affects the mature T-2 toxin of oocyte in mice, is the most toxic toxin of class a monicillium toxin. Domestic animals and human beings have various toxic effects, which can induce.HT-2 toxins such as brain, lymph, hematopoiesis and intestinal tissue damage, which are the main metabolites of T-2 toxin. There are few studies on the reproductive system, especially oocyte maturation, with the HT-2 toxin. Therefore, in this experiment, we mainly explored the HT-2 toxin for oocyte formation. The effect of ripening and its related mechanism,.HT-2 toxin, can affect the maturation of mouse oocyte and decrease the expression of microfilament in the cell membrane and cytoplasm, and the destruction of the spindle configuration.HT-2 toxin by reducing the protein level of p-MAPK can also induce oxidative stress and apoptosis, which is manifested in the accumulation of ROS and the increase of the oxidative stress related gene Sod. MRNA levels, which induce early apoptosis, and increase the mRNA level of apoptosis related genes, Caspase-3 and Bax, and HT-2 toxin can increase the expression level of autophagy related protein LC3 and ATG12 and the expression of autophagy related genes Lc3 and Atg14, which means that HT-2 toxin can induce autophagy in mouse oocytes. Modification. The results of immunofluorescence staining showed that HT-2 toxin increased the level of 5mC, while the expression level of H3K9me2 and H3K27me3 decreased. These results indicated that HT-2 toxin would change the level of DNA methylation and histone methylation. Therefore, our results show that the HT-2 toxin can affect the cytoskeleton, apoptosis autophagy, oxidative stress and apparent expression. Modification and other aspects affect the maturation of mouse oocyte. Two zearalenone affects the development ability of mature oocytes by affecting the apparent modification level of mature oocytes in mice and further affecting the development ability of mature eggs, ZEA is a mycotoxin produced by Fusarium. It has been proved to be toxic to domestic animals and people. But so far, ZEA affects the development of mouse eggs. In this experiment, we found that ZEA could affect the rate of parthenogenetic activation in mouse oocytes, which indicates that ZEA affects the ability of mouse oocytes to develop into embryos. In order to further study, we explore the possible mechanism of ZEA affecting the fertility of mouse oocytes from the surface modification. The results showed that ZEA increased the level of 5mC, which means that ZEA could improve the level of DNA methylation in mouse eggs. In addition, the level of histone methylation also changed. The levels of H3K4me2, H3K9me3 and H4K20me1, me2, me3 in the high concentration ZEA treatment group decreased significantly. Therefore, our results indicate that ZEA will affect the apparent modified water. Three mycotoxins in the body environment affect the apparent modification of GV oocytes in mice. Mycotoxins generally exist in grain and feed. Studies have reported that mycotoxin can improve the level of DNA methylation in human intestinal cell lines. Previous studies in our group have proved that mycotoxin In this experiment, we explored the possible mechanism of reducing the development ability of mouse oocytes from the apparent modification in this experiment. The experiment selected the natural mouldy corn to prepare the mice feed. The proportion of mouldy corn added to the mice was 0%, 15% and 30%, and the mice were fed with this feed for four weeks. The results of immunofluorescence staining showed that high concentration of mycotoxin could increase the level of DNA methylation in mouse oocytes. At the same time, the level of histone methylation also changed. Among them, the level of H3K9me3 and H4K20me3 increased significantly, while the level of H3K27me3 and H4K20me2 decreased significantly. The apparent modification level of oocytes is probably one reason why mycotoxins reduce the ability of oocyte development in mice.
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S859.82

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本文編號：2105711