宋昌霞:重金属Cd2+扰动克氏原螯虾proPO-AS活性的毒性通路研究论文

宋昌霞:重金属Cd2+扰动克氏原螯虾proPO-AS活性的毒性通路研究论文

本文主要研究内容

作者宋昌霞(2019)在《重金属Cd2+扰动克氏原螯虾proPO-AS活性的毒性通路研究》一文中研究指出:目的:近年来,我国水域环境的污染状况日益严峻,重金属镉是典型的污染物之一,能对水生动物造成氧化应激、免疫抑制等毒性效应,严重危害了机体健康。酚氧化酶原激活系统(proPO-AS)是甲壳动物主要的免疫防御系统,其组成成分活性的变化与甲壳动物的健康状况密切相关。通常proPO的激活受到严密、精准的调控,但目前对环境胁迫下调控proPO-AS的信号通路尚不清楚。关键转录因子(NF-κB p65、Nrf2)、信号转导通路(p38 MAPK)在水生动物对重金属胁迫的响应及其调控氧化损伤、免疫(或炎症)反应中的重要作用备受关注。环境胁迫会诱导p38MAPK、NF-κB、Nrf2等信号通路分子在肝胰腺合成、表达。气体信号分子内源性H2S具有重要免疫调节功能,是当前国内外研究胁迫响应、信号转导、免疫调节的前沿和热点,在人类、哺乳动物、植物细胞内具有主要的生理功能,如氧化胁迫响应、疾病发生发展、抗逆生理等方面。信号通路和气体信号分子内源性H2S在重金属Cd2+扰动天然免疫防御中可能也发挥着重要作用。本研究通过对信号通路关键蛋白以及气体信号分子H2S的研究,解析低、中、高三个亚致死浓度Cd2+诱导对克氏原螯虾proPO-AS活性的影响,初步探讨重金属Cd2+扰动天然免疫防御的毒性机制,旨在为甲壳动物的病害防治提供理论依据。方法:以克氏原螯虾(Procambarus clarkii)为试验动物,重金属Cd2+为胁迫因子,采取96h静态水质急性染毒实验,在得到克氏原螯虾的半致死浓度LC50(约为42 mg·L-1)的基础上,分别设置1.0、5.0和10.0 mg·L-1(近似于LC50的1/42,1/8,和1/4)3个Cd2+处理组和一个0 mg·L-1对照组。分别在Cd2+暴露24h、48h、72h和96h后,采集血淋巴和肝胰腺组织,用于生化法检测氧化应激指标ROS、主要免疫因子(THC、pro-PO、PO和SP)以及内源性硫化氢含量;免疫组化法检测肝胰腺组织中NF-κBp65、Nrf2、p38、p-p38以及CBS的表达水平,并采用Pearson法分析其相关性。结果:1.重金属Cd2+使克氏原螯虾肝胰腺和血淋巴中ROS含量上升,机体产生氧化应激反应。在染毒96h后,随着浓度的增大ROS含量显著上升(P<0.05)。重金属Cd2+胁迫下,1mg·L-1Cd2+、5mg·L-1Cd2+和10mg·L-1Cd2+组螯虾肝胰腺组织均出现了典型的病理损伤。在整个染毒期间,三个Cd2+处理组都不同程度的诱导了肝胰腺组织p38表达,并发生了不同程度的磷酸化,其中5mg·L-1Cd2+处理组的作用更明显(P<0.05)。随着染毒时间的延长,高浓度Cd2+(10mg·L-1)对肝胰腺组织p38的表达与磷酸化水平有抑制作用。关键转录因子NF-κB p65和Nrf2与对照组相比,表达水平明显上升(P<0.05),其中5mg·L-1Cd2+组水平相较其他实验组增幅明显,表明其被不同程度激活。通过相关性分析表明,p-p38 MAPK与NF-κB p65和Nrf2正相关,NF-κB p65和Nrf2负相关。Cd2+提高了p38MAPK、p-p38MAPK、NF-κB p65以及Nrf2的表达水平,这可能是Cd2+的毒性效应。2.在重金属Cd2+暴露期间,p38 MAPK、p-p38 MAPK、NF-κB p65和Nrf2表达增强,酚氧化酶、丝氨酸蛋白酶、酚氧化酶原活性均被抑制,这可能与p38 MAPK、NF-κB p65和Nrf2介导了Cd2+的毒性作用有关。3.Cd2+暴露染毒48h后,免疫组化分析表明,CBS在低浓度组(1mg·L-1)相对于其他组表达量都极显著升高(P<0.01)。内源性硫化氢(H2S)含量相对于对照组也有不同程度的变化,表明气体信号分子内源性H2S的变化与Cd2+暴露密切相关。相关性分析显示,CBS与NF-κB p65、PO有显著相关性,结果提示,内源性H2S合成酶与NF-κB、PO的活性变化存在密切的关系。结论:本研究表明,重金属Cd2+胁迫下,机体产生大量ROS,导致氧化应激反应,肝胰腺组织中信号转导通路(p38 MAPK)被激活,下游转录因子(NF-κB p65、Nrf2)的表达增强,PO、SP和proPO活性均被不同程度抑制。其中,气体信号分子内源性H2S可能也参与了Cd2+扰动酚氧化酶原激活系统的活性的变化。通过对信号通路关键蛋白以及气体介质的研究,解析Cd2+对克氏原螯虾proPO-AS活性的影响,初步探讨环境Cd2+暴露扰动克氏原螯虾等无脊椎动物天然免疫防御的毒性机制,为水产养殖动物的病害防治提供了理论依据,对水生动物的健康养殖具有重要意义。

Abstract

mu de :jin nian lai ,wo guo shui yu huan jing de wu ran zhuang kuang ri yi yan jun ,chong jin shu ge shi dian xing de wu ran wu zhi yi ,neng dui shui sheng dong wu zao cheng yang hua ying ji 、mian yi yi zhi deng du xing xiao ying ,yan chong wei hai le ji ti jian kang 。fen yang hua mei yuan ji huo ji tong (proPO-AS)shi jia ke dong wu zhu yao de mian yi fang yu ji tong ,ji zu cheng cheng fen huo xing de bian hua yu jia ke dong wu de jian kang zhuang kuang mi qie xiang guan 。tong chang proPOde ji huo shou dao yan mi 、jing zhun de diao kong ,dan mu qian dui huan jing xie pai xia diao kong proPO-ASde xin hao tong lu shang bu qing chu 。guan jian zhuai lu yin zi (NF-κB p65、Nrf2)、xin hao zhuai dao tong lu (p38 MAPK)zai shui sheng dong wu dui chong jin shu xie pai de xiang ying ji ji diao kong yang hua sun shang 、mian yi (huo yan zheng )fan ying zhong de chong yao zuo yong bei shou guan zhu 。huan jing xie pai hui you dao p38MAPK、NF-κB、Nrf2deng xin hao tong lu fen zi zai gan yi xian ge cheng 、biao da 。qi ti xin hao fen zi nei yuan xing H2Sju you chong yao mian yi diao jie gong neng ,shi dang qian guo nei wai yan jiu xie pai xiang ying 、xin hao zhuai dao 、mian yi diao jie de qian yan he re dian ,zai ren lei 、bu ru dong wu 、zhi wu xi bao nei ju you zhu yao de sheng li gong neng ,ru yang hua xie pai xiang ying 、ji bing fa sheng fa zhan 、kang ni sheng li deng fang mian 。xin hao tong lu he qi ti xin hao fen zi nei yuan xing H2Szai chong jin shu Cd2+rao dong tian ran mian yi fang yu zhong ke neng ye fa hui zhao chong yao zuo yong 。ben yan jiu tong guo dui xin hao tong lu guan jian dan bai yi ji qi ti xin hao fen zi H2Sde yan jiu ,jie xi di 、zhong 、gao san ge ya zhi si nong du Cd2+you dao dui ke shi yuan ao ha proPO-AShuo xing de ying xiang ,chu bu tan tao chong jin shu Cd2+rao dong tian ran mian yi fang yu de du xing ji zhi ,zhi zai wei jia ke dong wu de bing hai fang zhi di gong li lun yi ju 。fang fa :yi ke shi yuan ao ha (Procambarus clarkii)wei shi yan dong wu ,chong jin shu Cd2+wei xie pai yin zi ,cai qu 96hjing tai shui zhi ji xing ran du shi yan ,zai de dao ke shi yuan ao ha de ban zhi si nong du LC50(yao wei 42 mg·L-1)de ji chu shang ,fen bie she zhi 1.0、5.0he 10.0 mg·L-1(jin shi yu LC50de 1/42,1/8,he 1/4)3ge Cd2+chu li zu he yi ge 0 mg·L-1dui zhao zu 。fen bie zai Cd2+bao lou 24h、48h、72hhe 96hhou ,cai ji xie lin ba he gan yi xian zu zhi ,yong yu sheng hua fa jian ce yang hua ying ji zhi biao ROS、zhu yao mian yi yin zi (THC、pro-PO、POhe SP)yi ji nei yuan xing liu hua qing han liang ;mian yi zu hua fa jian ce gan yi xian zu zhi zhong NF-κBp65、Nrf2、p38、p-p38yi ji CBSde biao da shui ping ,bing cai yong Pearsonfa fen xi ji xiang guan xing 。jie guo :1.chong jin shu Cd2+shi ke shi yuan ao ha gan yi xian he xie lin ba zhong ROShan liang shang sheng ,ji ti chan sheng yang hua ying ji fan ying 。zai ran du 96hhou ,sui zhao nong du de zeng da ROShan liang xian zhe shang sheng (P<0.05)。chong jin shu Cd2+xie pai xia ,1mg·L-1Cd2+、5mg·L-1Cd2+he 10mg·L-1Cd2+zu ao ha gan yi xian zu zhi jun chu xian le dian xing de bing li sun shang 。zai zheng ge ran du ji jian ,san ge Cd2+chu li zu dou bu tong cheng du de you dao le gan yi xian zu zhi p38biao da ,bing fa sheng le bu tong cheng du de lin suan hua ,ji zhong 5mg·L-1Cd2+chu li zu de zuo yong geng ming xian (P<0.05)。sui zhao ran du shi jian de yan chang ,gao nong du Cd2+(10mg·L-1)dui gan yi xian zu zhi p38de biao da yu lin suan hua shui ping you yi zhi zuo yong 。guan jian zhuai lu yin zi NF-κB p65he Nrf2yu dui zhao zu xiang bi ,biao da shui ping ming xian shang sheng (P<0.05),ji zhong 5mg·L-1Cd2+zu shui ping xiang jiao ji ta shi yan zu zeng fu ming xian ,biao ming ji bei bu tong cheng du ji huo 。tong guo xiang guan xing fen xi biao ming ,p-p38 MAPKyu NF-κB p65he Nrf2zheng xiang guan ,NF-κB p65he Nrf2fu xiang guan 。Cd2+di gao le p38MAPK、p-p38MAPK、NF-κB p65yi ji Nrf2de biao da shui ping ,zhe ke neng shi Cd2+de du xing xiao ying 。2.zai chong jin shu Cd2+bao lou ji jian ,p38 MAPK、p-p38 MAPK、NF-κB p65he Nrf2biao da zeng jiang ,fen yang hua mei 、si an suan dan bai mei 、fen yang hua mei yuan huo xing jun bei yi zhi ,zhe ke neng yu p38 MAPK、NF-κB p65he Nrf2jie dao le Cd2+de du xing zuo yong you guan 。3.Cd2+bao lou ran du 48hhou ,mian yi zu hua fen xi biao ming ,CBSzai di nong du zu (1mg·L-1)xiang dui yu ji ta zu biao da liang dou ji xian zhe sheng gao (P<0.01)。nei yuan xing liu hua qing (H2S)han liang xiang dui yu dui zhao zu ye you bu tong cheng du de bian hua ,biao ming qi ti xin hao fen zi nei yuan xing H2Sde bian hua yu Cd2+bao lou mi qie xiang guan 。xiang guan xing fen xi xian shi ,CBSyu NF-κB p65、POyou xian zhe xiang guan xing ,jie guo di shi ,nei yuan xing H2Sge cheng mei yu NF-κB、POde huo xing bian hua cun zai mi qie de guan ji 。jie lun :ben yan jiu biao ming ,chong jin shu Cd2+xie pai xia ,ji ti chan sheng da liang ROS,dao zhi yang hua ying ji fan ying ,gan yi xian zu zhi zhong xin hao zhuai dao tong lu (p38 MAPK)bei ji huo ,xia you zhuai lu yin zi (NF-κB p65、Nrf2)de biao da zeng jiang ,PO、SPhe proPOhuo xing jun bei bu tong cheng du yi zhi 。ji zhong ,qi ti xin hao fen zi nei yuan xing H2Ske neng ye can yu le Cd2+rao dong fen yang hua mei yuan ji huo ji tong de huo xing de bian hua 。tong guo dui xin hao tong lu guan jian dan bai yi ji qi ti jie zhi de yan jiu ,jie xi Cd2+dui ke shi yuan ao ha proPO-AShuo xing de ying xiang ,chu bu tan tao huan jing Cd2+bao lou rao dong ke shi yuan ao ha deng mo ji chui dong wu tian ran mian yi fang yu de du xing ji zhi ,wei shui chan yang shi dong wu de bing hai fang zhi di gong le li lun yi ju ,dui shui sheng dong wu de jian kang yang shi ju you chong yao yi yi 。

论文参考文献

  • [1].传染性皮下及造血组织坏死病毒对克氏原螯虾的感染研究[D]. 陈博堃.鲁东大学2019
  • [2].克氏原螯虾室内养殖与繁育生态学研究[D]. 孙珂.长江大学2019
  • [3].几种环境基质对克氏原螯虾生存的影响[D]. 周锋.南京大学2015
  • [4].克氏原螯虾布氏柠檬酸杆菌的分离鉴定及药敏分析[D]. 杨彩桥.安徽农业大学2018
  • [5].稻—虾综合种养系统中不同碳/氮投喂模式对克氏原螯虾食性、可食部分营养组成及稻田水质的影响初探[D]. 李聪.上海海洋大学2018
  • [6].断螯对克氏原螯虾的影响[D]. 王山.南京大学2018
  • [7].蜕壳期信息素对克氏原螯虾行为和生理的影响[D]. 蒯晶晶.扬州大学2018
  • [8].不同光照和饲料对克氏原螯虾生长、非特异性免疫酶及体成分的影响[D]. 邓慧芳.长江大学2018
  • [9].克氏原螯虾对赖氨酸和精氨酸需求量的研究[D]. 张微微.南京农业大学2012
  • [10].克氏原螯虾传染性疾病的初步研究[D]. 付应三.华中农业大学2010
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山西大学的宋昌霞,发表于刊物山西大学2019-11-12论文,是一篇关于镉离子论文,氧化应激论文,信号通路论文,内源性硫化氢论文,山西大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山西大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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