微囊藻毒素對(duì)哺乳動(dòng)物和魚類線粒體毒效應(yīng)的研究.pdf

1、線粒體是維持細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)和功能的重要細(xì)胞器，因此很容易遭受各種毒素的侵害。目前，微囊藻毒素（MCs）對(duì)動(dòng)物機(jī)體影響的研究較多集中在組織、細(xì)胞和分子水平，對(duì)亞細(xì)胞器的研究較少。本文系統(tǒng)的研究并比較了MCs對(duì)哺乳動(dòng)物（家兔）和魚類（鯽）兩種不同類群動(dòng)物線粒體的影響，分別從線粒體超微結(jié)構(gòu)的病理變化、生理生化重要酶系和線粒體的氧化應(yīng)激等方面探討了MCs對(duì)線粒體的毒作用機(jī)制。目前，機(jī)體的氧化損傷和細(xì)胞凋亡被認(rèn)為是MCs的主要毒作用途徑，而線粒體在

2、機(jī)體的氧化損傷和細(xì)胞凋亡或死亡的過程中有著關(guān)鍵性的作用。因此，本文從組織的氧化損傷研究開始，通過比較MCs對(duì)兩種不同類群動(dòng)物線粒體的毒效應(yīng)及同一動(dòng)物不同組織的線粒體對(duì)MCs生化響應(yīng)的差異，探討并歸納了線粒體損傷在MCs誘導(dǎo)細(xì)胞毒性中的可能作用機(jī)制，為探討MCs的致毒機(jī)理提供進(jìn)一步的參考依據(jù)。
　　 主要結(jié)果如下：
　　 1）試驗(yàn)表明，MCs能夠引起兩種動(dòng)物肝組織的急性氧化損傷，即SOD、CAT、GPx和GR抗氧化酶活性都

3、有明顯的變化并伴隨著脂質(zhì)過氧化水平（LPO）的顯著升高，然而兩種動(dòng)物肝臟的主要抗氧化酶系對(duì)MCs的生化響應(yīng)明顯不同：家兔各抗氧化酶指標(biāo)與對(duì)照組相比明顯降低而鯽則明顯升高，說明不同動(dòng)物類群對(duì)MCs的毒效應(yīng)有其自身的響應(yīng)和抵御機(jī)制；在MCs對(duì)家兔的亞急性試驗(yàn)中，對(duì)家兔腹腔注射2μg/kg bw MCs/24 h，分別在7 d和14 d發(fā)現(xiàn)，超低濃度MCs持續(xù)染毒也能引起家兔肝、腎和腦不程度的氧化損傷，只是SOD、CAT、GPx和GR在不同組

4、織中的響應(yīng)不同，說明即使是超低濃度的MCs也會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生一定的損傷且不同組織對(duì)MCs的毒效應(yīng)有其不同的適應(yīng)和補(bǔ)償性機(jī)制。
　　 2）在家兔的體內(nèi)試驗(yàn)中，對(duì)家兔腹腔注射12.5和50μg/kg bw劑量的MCs粗提液后，分別在1、3、12、24、48 h檢測(cè)了肝臟和心肌線粒體的毒效應(yīng)情況。試驗(yàn)表明，MCs誘導(dǎo)了線粒體超微結(jié)構(gòu)的改變和明顯的脂質(zhì)過氧化損傷，且高濃度組MCs毒效應(yīng)表現(xiàn)出不可恢復(fù)性特征。同時(shí)MCs改變了線粒體呼吸鏈酶復(fù)合

5、物NADH脫氫酶和琥珀酸脫氫酶（SDH）活性以及影響了Na+-K+-ATP和Ca2+-Mg2+-ATP酶的活性，隨之可能導(dǎo)致線粒體離子平衡的破壞而引起線粒體膜電位（MMP）的喪失。因此，本試驗(yàn)表明MCs對(duì)肝臟和心肌線粒體均有明顯的損傷作用。不同的是，MCs對(duì)肝臟線粒體的影響明顯比心肌的嚴(yán)重，且低濃度MCs對(duì)肝臟線粒體的損傷作用隨著染毒時(shí)間的延長(zhǎng)有一定的恢復(fù)現(xiàn)象。
　　 3）在MCs對(duì)鯽肝線粒體的毒效應(yīng)試驗(yàn)中，腹腔注射50和200

6、μg/kg bw劑量的MCs粗提液后，分別在1、3、12、24、48 h檢測(cè)了MCs對(duì)肝臟線粒體的毒效應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)，鯽肝線粒體超微結(jié)構(gòu)、線粒體呼吸鏈酶復(fù)合物及ATP酶等重要生理生化酶系也發(fā)生了明顯的變化。與家兔肝線粒體損傷情況相比，發(fā)現(xiàn)：兩種動(dòng)物線粒體超微結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律一致；然而兩種動(dòng)物重要酶類對(duì)MCs的響應(yīng)具有明顯差異，魚類線粒體各種指標(biāo)在MCs作用下均明顯低于對(duì)照組水平，具有一定的同一性和規(guī)律性，而哺乳動(dòng)物線粒體對(duì)MCs的響應(yīng)情況則

7、更為復(fù)雜多變；而且，隨著MCs染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，鯽肝線粒體損傷從整體上表現(xiàn)出了更好的恢復(fù)性特征。
　　 綜上所述，MCs對(duì)不同種類動(dòng)物線粒體和同種動(dòng)物不同組織線粒體有著不同的毒效應(yīng)機(jī)制。然而，不管是何種情況，MCs誘導(dǎo)的線粒體損傷是其對(duì)細(xì)胞毒性作用的機(jī)制之一。我們認(rèn)為，MCs毒作用的線粒體途徑，一方面通過線粒體損傷，產(chǎn)生大量的ROS引起組織抗氧化系統(tǒng)的破壞，而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害；另一方面，MC可能通過影響線粒體的呼吸鏈和磷酸化系統(tǒng)，使