鎘暴露對斑馬魚卵巢的毒性效應及機理研究.pdf

1、本論文設置了六個鎘濃度組（0 mg·L-1，0.058 mg·L-1，0.116 mg·L-1，0.232 mg·L-1，0.580 mg·L-1，1.160 mg·L-1），采用半靜態(tài)毒性實驗方法，研究低濃度鎘暴露21 d對性成熟雌性斑馬魚（Danio rerio）生殖能力及其子代發(fā)育的母源毒性影響，探究其氧化損傷及母源毒性的分子機制。首先，性成熟的雌性斑馬魚染毒21 d后，進行7 d的繁殖實驗，統(tǒng)計分析雌性斑馬魚的交配成功率、產(chǎn)卵量

2、、受精率，及其子代胚胎的生存率、孵化率、心率、畸形率、體長等指標，表明低濃度鎘暴露對斑馬魚的生殖能力及子代發(fā)育產(chǎn)生了影響。其次，在此結果的基礎上，對鎘暴露21 d后的斑馬魚卵巢組織進行顯微結構觀察，明確其對卵巢組織形態(tài)結構的影響，并進一步對卵巢組織的 SOD、CAT、GPx的抗氧化酶活性以及脂質過氧化水平進行檢測，揭示了低濃度鎘對斑馬魚卵巢造成嚴重的氧化損傷。最后，檢測鎘暴露21 d后斑馬魚卵巢組織的抗氧化酶相關基因sod、cat、gp

3、x，以及生殖相關基因vasa、dazl、nanos1表達變化，從而探討鎘對卵巢產(chǎn)生的生殖毒性效應的分子機制。
　　實驗結果如下：
　　1.低濃度鎘對性成熟雌性斑馬魚生殖能力及其子代發(fā)育的影響。鎘暴露后，雌性斑馬魚交配成功率下降，產(chǎn)卵量、受精率均有降低趨勢，甚至在高濃組1.160 mg·L-1出現(xiàn)不育現(xiàn)象；其子代胚胎的生存率、孵化率、心率、畸形率、體長等指標，與對照組相比，均發(fā)生顯著性變化，并有濃度依賴效應；在胚胎發(fā)育的不同時

4、期出現(xiàn)了黑色素發(fā)育遲緩、心包水腫、卵黃囊水腫、魚鰾發(fā)育異常等畸形形態(tài)。
　　2.鎘對性成熟雌性斑馬魚卵巢組織和細胞產(chǎn)生的影響。卵巢組織顯微觀察表明，鎘暴露對卵巢組織造成嚴重破壞，引起卵巢退化，卵母細胞膜發(fā)生折疊、細胞皺縮甚至出現(xiàn)卵母細胞閉鎖現(xiàn)象。不同濃度鎘暴露均導致卵巢組織產(chǎn)生嚴重氧化損傷，SOD、CAT和GPx活性顯著降低，MDA含量顯著升高并呈濃度依賴效應。
　　3.鎘在性成熟雌性斑馬魚卵巢組織分子水平產(chǎn)生的影響。選取在

5、斑馬魚卵巢組織中表達最穩(wěn)定的內參基因 tubulin,檢測了鎘暴露后卵巢組織中抗氧化酶相關基因、生殖相關基因mRNA表達量的變化。結果顯示：與對照組相比，鎘暴露后，各濃度組sod基因的表達量均顯著性降低，且在1.160 mg·L-1濃度組sod基因的表達量與其它鎘濃度組相比較，也出現(xiàn)了顯著性差異。鎘濃度組cat基因的表達量與對照組相比，出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且都存在顯著性差異。鎘濃度組 gpx基因的表達量出現(xiàn)下降趨勢，在中、高濃度組出

6、現(xiàn)了顯著性差異。鎘濃度組dazl基因的表達量與對照組相比顯著性降低，且在0.058 mg·L-1濃度組出現(xiàn)顯著性差異。鎘濃度組vasa基因的表達量與對照組相比出現(xiàn)降低的趨勢，但在低濃度組（0.058 mg·L-1、0.116 mg·L-1）沒有顯著性變化，在中高濃度組（0.232 mg·L-1、0.580 mg·L-1、1.160 mg·L-1）出現(xiàn)顯著性差異。鎘濃度組nanos1基因的表達量與對照組相比，呈下降趨勢，但在低濃度組0.0

7、58 mg·L-1沒有顯著性差異，而中濃度組有顯著性差異，且高濃度組（1.160 mg·L-1）與其它鎘濃度組之間也有顯著性差異。
　　綜合以上研究結果，得出以下結論:
　?。?）低濃度鎘導致性成熟雌性斑馬魚的生殖能力下降，甚至出現(xiàn)不育，且這種生殖毒性可以通過母本傳遞到子代，從而產(chǎn)生母源毒性，導致其子代的生長發(fā)育受到鎘毒性影響。
　?。?）鎘暴露使斑馬魚卵巢組織、卵母細胞形態(tài)結構發(fā)生變化，卵巢發(fā)育受阻，并使抗氧化酶受到