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微囊藻毒素(MCs)分布广泛,鉴于其毒性强烈,是迄今被研究最多且最深入的一类蓝藻毒素。近来研究表明,MCs能引起肝脏内质网应激(ERS),而ERS在脂质代谢和平衡中起着非常重要的作用。我们的研究选取MC-LR作为研究对象,结合斑马鱼在体及离体斑马鱼肝细胞(ZFL)暴露实验,通过分析组织结构、生化指标水平、基因表达水平各方面的变化,对MC-LR造成的基于ERS途径的肝脂质代谢干扰进行了探究。在体内实验中,我们选取成年雄性斑马鱼进行低水平MC-LR(0、1、5和25μg/L)长期暴露,测定斑马鱼肝脏的组织病理学、脂质代谢参数、ERS信号分子的m RNA水平以及与脂质代谢相关基因的m RNA表达水平。结果显示:长时间暴露于MC-LR会显著改变肝总胆固醇和甘油三酯的水平,并导致肝脂肪变性,H&E染色中的肝细胞空泡化和油红O染色中的脂滴积聚也证实了这一点。MC-LR暴露上调ERS标记基因(包括hspa5,mapk8和chop)的转录水平,表明MC-LR诱导了斑马鱼肝脏中ERS的发生。同时,MC-LR显著改善了未折叠蛋白反应(UPR)途径相关基因(包括atf6,eif2ak3,ern1和xbp1s)的m RNA表达,表明MC-LR激活了UPR的三个分支。进一步,MC-LR显著上调下游脂质合成代谢相关基因(包括srebf1,fasn,acaca,scd,srebf2,hmgcra和hmgcs1),但下调与脂肪分解相关的基因(如atgl,hsla和cpt1aa)。综合以上结果,MC-LR引起肝脂质蓄积的原因主要是通过诱导srebf1和srebf2来上调脂肪和胆固醇生成基因,而下调脂肪分解基因的表达,这与ERS信号通路的激活有关。体外实验中,以斑马鱼肝细胞(ZFL)为实验材料,使用不同浓度梯度MC-LR(0、10、20、40、80、160μg/m L)分别进行暴露,24 h后用CCK8测定细胞活力,测得半致死浓度为70.503μg/m L。再选定10μg/m L为后续暴露浓度,并利用内质网应激抑制剂牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)进行单独和与MC-LR的共暴露,测定细胞中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)的含量及ERS信号分子的m RNA水平和下游因子以及与脂质代谢相关的基因表达情况。结果发现:MC-LR(10μg/m L)处理组中,TC、TG含量显著上升,UPR途径相关基因(包括atf6,eif2ak3,ern1和xbp1s)以及下游脂质代谢相关基因(包括srebf1,fasn,acaca,scd,srebf2,hmgcra和hmgcs1)的m RNA表达显著上调;TUDCA处理组中TC、TG含量显著下降,且相关基因表达水平显著性下调;而在TUDCA预处理组中,TC、TG含量相对于MC-LR处理组呈现下降趋势,且相关基因表达水平相比于MC-LR处理组也呈现下调趋势。这个表明,MC-LR对体外ZFL主要通过影响肝脏脂质合成相关基因表达对脂质代谢产生影响,其机制主要是MC-LR引起的ERS进一步破坏了与脂质合成相关的类固醇调节元件蛋白因子srebf1以及UPR反应途径相关因子(atf6、atf4b1、ern1、xbp1s和hspa5)的表达。TUDCA的暴露和相应检测指标的恢复进一步验证了ERS在MC-LR暴露引起的斑马鱼肝脏脂质代谢异常中的作用。