納米銀引起斑馬魚胚胎色素減退的分子機制.pdf

1、納米銀有著廣譜的抑菌特性，被廣泛的應用于人類的生產和生活中，而納米銀生物安全性評估的工作還遠遠不夠。最近有研究發(fā)現(xiàn)納米銀能夠抑制脊椎動物紅系細胞的形成和分化，引起脊柱彎曲和心率失常等現(xiàn)象。但是在模式生物中研究納米銀影響神經(jīng)脊發(fā)育和色素細胞生成的不多。在本實驗中，選取模式生物斑馬魚（Danio rerio）作為研究的對象。首先通過基因芯片技術和生物信息學手段篩選出納米銀暴露斑馬魚胚胎中和色素形成相關的表達下調的基因，接著利用qRT-PCR

2、技術和整體原位雜交技術驗證基因表達下調的結果。然后利用黑色素生成激活劑棕櫚酸和雙丁酰環(huán)磷腺苷來營救（恢復）納米銀暴露組胚胎色素形成相關基因的表達下調，探究色素減退的分子機制。最后，利用銀螯合劑L-半胱氨酸來區(qū)分納米銀生物學效應的來源。主要結果如下:
　　1.納米銀引起斑馬魚胚胎色素減退
　　納米銀組胚胎相對于上清液組胚胎和野生型組胚胎出現(xiàn)了色素減退的現(xiàn)象，黑色素細胞顯著的減少和黃色素細胞略微的減少。
　　2.納米銀抑制

3、黑色素細胞和黃色素細胞相關基因的轉錄
　　通過基因芯片技術和生物信息學手段篩選出的16個和斑馬魚色素形成相關的基因呈現(xiàn)下調表達。進一步通過qRT-PCR技術檢測了納米銀暴露組胚胎中黑色素細胞形成相關基因mitfa、tyrp1b、oca2、dct，黃色素細胞形成相關基因gch2、aox5，銀色素細胞形成相關基因csf1b的表達量。和對照組相比，納米銀組和銀離子組胚胎中基因mitfa、tyrp1b、oca2、dct、gch2和aox5

4、均出現(xiàn)顯著性的表達下調，但是基因csf1b卻出現(xiàn)了顯著性的上調表達。此外，本研究利用整體原位雜交技術檢測了納米銀暴露組胚胎中上述相關基因的轉錄水平和時空分布。和野生型組胚胎相比，納米銀暴露組胚胎和銀離子組胚胎中黑色素細胞相關基因dct和tyrp1b均出現(xiàn)顯著性的表達下調。
　　3.納米銀主要通過釋放銀離子影響神經(jīng)脊的形成和色素細胞的形成
　　本實驗首先檢測了不同濃度的棕櫚酸和雙丁酰環(huán)腺苷酸對胚胎色素細胞生成相關基因表達量的影

5、響。最終選取了10μM雙丁酰環(huán)腺苷酸和1μM棕櫚酸進行接下來的聯(lián)合暴露實驗。納米銀暴露組和銀離子組胚胎中基因crestin、 mitfa、dct和gch2的表達均受到顯著性的抑制，但是在添加了雙丁酰環(huán)腺苷酸或棕櫚酸中后上述基因恢復到正常水平甚至更高的水平。L-半胱氨酸能夠鰲合銀，本研究發(fā)現(xiàn)納米銀組胚胎中出現(xiàn)了黑色素細胞和黃色素細胞的減少，然而，在納米銀和L-半胱氨酸聯(lián)合暴露組胚胎中黃色素細胞和黑色素細胞又開始增多。通過整體原位雜交技術檢