【摘要】：一、研究目的本研究利用模式生物秀麗線蟲作為受試動(dòng)物研究碲化鎘(CdTe)量子點(diǎn)對卵子發(fā)生過程的影響,旨在探討量子點(diǎn)對生殖細(xì)胞的有絲分裂區(qū)生殖細(xì)胞自我更新、減數(shù)分裂區(qū)生殖細(xì)胞分化以及生殖毒性的作用機(jī)制。二、方法1采用熒光顯微鏡觀察量子點(diǎn)在秀麗線蟲中的分布;觀察后代數(shù)目、瞬時(shí)產(chǎn)產(chǎn)卵率(egg-laying rate)以及世代時(shí)間和體長來評價(jià)碲化鎘量子點(diǎn)對秀麗線蟲生殖能力的影響。并觀察秀麗線蟲的產(chǎn)卵情況以及子宮內(nèi)受精卵的數(shù)目。2分別觀察有絲分裂區(qū)和減數(shù)分裂區(qū)探討CdTe量子點(diǎn)對秀麗線蟲卵子發(fā)生過程的影響。觀察有絲分裂區(qū)細(xì)胞數(shù)以及細(xì)胞核的大小評價(jià)碲化鎘量子點(diǎn)對生殖細(xì)胞自我更新的影響;觀察減數(shù)分裂各個(gè)分區(qū)的細(xì)胞數(shù),細(xì)胞大小等探索碲化鎘量子點(diǎn)對減數(shù)分裂區(qū)細(xì)胞的影響。觀察過渡區(qū)細(xì)胞數(shù)來評價(jià)碲化鎘量子點(diǎn)對細(xì)線期以及偶線期細(xì)胞的影響;以粗線期細(xì)胞數(shù)、bcIs39[lim-7p::ced-1::GFP+lin-15(+)]突變體標(biāo)記的CED-1蛋白觀察粗線期細(xì)胞凋亡情況,評價(jià)碲化鎘量子點(diǎn)對粗線期生殖細(xì)胞的影響;以終變期細(xì)胞數(shù),-2卵細(xì)胞的大小評定碲化鎘量子點(diǎn)對終變期生殖細(xì)胞的影響;以雄蟲率為指標(biāo)判斷染色體分離是否受到影響;測定減數(shù)分裂相關(guān)基因mRNA的表達(dá)水平并用相關(guān)突變體進(jìn)行驗(yàn)證。探討量子點(diǎn)引起卵細(xì)胞減少的原因。3綠色熒光標(biāo)記DTC,以DTC的熒光強(qiáng)度以及有絲分裂率來判斷生殖細(xì)胞的增殖與分化之間的平衡是否受到CdTe量子點(diǎn)的影響,并測定GLP-1信號通路相關(guān)基因表達(dá)水平。三、結(jié)果1 CdTe量子點(diǎn)在秀麗線蟲體內(nèi)的分布以及對秀麗線蟲生殖能力的影響CdTe量子點(diǎn)(25、50和100μg/ml)染毒后在秀麗線蟲體內(nèi)呈強(qiáng)紅色熒光,并且可以進(jìn)入生殖腺內(nèi);50和100μg/ml染毒劑量組的后代數(shù)目與瞬時(shí)產(chǎn)卵率(egg-laying rate)減少,與對照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明碲化鎘量子點(diǎn)暴露后會(huì)影響秀麗線蟲的生殖能力,而世代時(shí)間和體長并沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異表明這種生殖能力的降低不是由于發(fā)育不良引起的。實(shí)驗(yàn)表明,CdTe量子點(diǎn)染毒后會(huì)導(dǎo)致秀麗線蟲排卵困難,與對照組相比,50,100μg/ml劑量組染毒后會(huì)使子宮內(nèi)受精卵的數(shù)目降低,進(jìn)一步驗(yàn)證了量子點(diǎn)可以影響秀麗線蟲卵子發(fā)生的過程。2 CdTe量子點(diǎn)對秀麗線蟲卵子發(fā)生過程的影響CdTe量子點(diǎn)染毒后,秀麗線蟲有絲分裂區(qū)生殖細(xì)胞數(shù)與對照組相比在50,100μg/ml劑量組明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但是細(xì)胞核的大小并沒有明顯的差異,表明碲化鎘量子點(diǎn)并沒有引起有絲分裂區(qū)生殖細(xì)胞細(xì)胞周期的停滯。劑量為50、100μg/ml組的碲化鎘染毒后可以降低減數(shù)分裂區(qū)細(xì)胞數(shù),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;過渡區(qū)生殖細(xì)胞的數(shù)目沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明碲化鎘沒有影響細(xì)線期和偶線期染色體的凝集和配對;減數(shù)分裂區(qū)細(xì)胞在50、100μg/ml劑量組明顯下降,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而且染毒后粗線期細(xì)胞凋亡增加;碲化鎘染毒后終變期細(xì)胞數(shù)以及-2卵細(xì)胞的橫向直徑在中高劑量組(50、100μg/ml)明顯降低。spo-11,pch-2,rad-51,rad-54基因的表達(dá)量上升,mpk-1基因的表達(dá)量下降,敲除spo-11基因以及pch-2基因后發(fā)現(xiàn)性腺的長度回升,終變期細(xì)胞數(shù)目部分回升。3 CdTe量子點(diǎn)對有絲分裂區(qū)與減數(shù)分裂區(qū)生殖細(xì)胞動(dòng)態(tài)平衡的影響劑量為50、100μg/ml碲化鎘量子點(diǎn)染毒后,有絲分裂率在50、100μg/ml劑量組降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;量子點(diǎn)染毒后(50、100μg/ml)DCT細(xì)胞的熒光強(qiáng)度與對照組相比明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。GLP-1信號通路相關(guān)基因表達(dá)量也有所改變,lag-1,glp-1基因的表達(dá)水平在50、100μg/ml劑量組與對照組相比明顯降低,與對照組相比lag-1,gld-1基因的表達(dá)水平在25、50、100μg/ml染毒組都明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明CdTe量子點(diǎn)可能影響了glp-1信號通路中相關(guān)基因的表達(dá)水平從而導(dǎo)致生殖毒性。四、結(jié)論量子點(diǎn)染毒后可以進(jìn)入生殖腺,并且損傷線蟲的生殖能力;有絲分裂區(qū)與減數(shù)分裂區(qū)生殖細(xì)胞的數(shù)目降低,粗線期生殖細(xì)胞凋亡增加,通過影響減數(shù)分裂相關(guān)基因的表達(dá)以及glp-1通路相關(guān)基因的表達(dá)對卵子的發(fā)生過程產(chǎn)生毒作用。
【圖文】：

圖 1 量子點(diǎn)染毒后在秀麗線蟲體內(nèi)的分布。（a）整體秀麗線蟲的子點(diǎn)在秀麗線蟲體內(nèi)自發(fā)紅色熒光，采用紅色熒光顯微鏡觀察并拍量的增加，量子點(diǎn)的在秀麗線蟲體內(nèi)的分布增加并且量子點(diǎn)可以經(jīng)中(箭頭所指的方向是生殖腺內(nèi)量子點(diǎn)。（b）100μg/ml 劑量量子點(diǎn)的分布，量子點(diǎn)在秀麗線蟲性腺內(nèi)呈彌散分布。.2 CdTe 染毒后對 N2 后代數(shù)目和瞬時(shí)產(chǎn)卵率（egg-laying rate）為了初步評價(jià) CdTe 量子點(diǎn)對秀麗線蟲生殖能力的影響，及 egg-laying rate 為指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明在 50、100 μg/m后代數(shù)目以及 egg-layingrate 與對照組相比均有所降低，差異具（P<0.05）

圖 2 量子點(diǎn)染毒后對后代數(shù)目以及 egg-layingrate 的影響。與對照組相比，， 50，10μg/ml 劑量組的后代數(shù)目和 egg-laying rate 均明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。.3 CdTe 染毒后對野生型秀麗線蟲 N2 發(fā)育的影響采用世代時(shí)間以及線蟲的體長作為指標(biāo)評價(jià) CdTe 染毒后，秀麗線蟲的發(fā)育情況，如圖所示，秀麗線蟲染毒后世代時(shí)間以及體長與對照組相比均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（α=0.05）
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R114

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本文編號：2613855