微囊藻毒素對哺乳動物和魚類線粒體毒效應的研究.pdf

1、線粒體是維持細胞正常結(jié)構(gòu)和功能的重要細胞器，因此很容易遭受各種毒素的侵害。目前，微囊藻毒素（MCs）對動物機體影響的研究較多集中在組織、細胞和分子水平，對亞細胞器的研究較少。本文系統(tǒng)的研究并比較了MCs對哺乳動物（家兔）和魚類（鯽）兩種不同類群動物線粒體的影響，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激等方面探討了MCs對線粒體的毒作用機制。目前，機體的氧化損傷和細胞凋亡被認為是MCs的主要毒作用途徑，而線粒體在

2、機體的氧化損傷和細胞凋亡或死亡的過程中有著關鍵性的作用。因此，本文從組織的氧化損傷研究開始，通過比較MCs對兩種不同類群動物線粒體的毒效應及同一動物不同組織的線粒體對MCs生化響應的差異，探討并歸納了線粒體損傷在MCs誘導細胞毒性中的可能作用機制，為探討MCs的致毒機理提供進一步的參考依據(jù)。
　　 主要結(jié)果如下：
　　 1）試驗表明，MCs能夠引起兩種動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，然而兩種動物肝臟的主要抗氧化酶系對MCs的生化響應明顯不同：家兔各抗氧化酶指標與對照組相比明顯降低而鯽則明顯升高，說明不同動物類群對MCs的毒效應有其自身的響應和抵御機制；在MCs對家兔的亞急性試驗中，對家兔腹腔注射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、織中的響應不同，說明即使是超低濃度的MCs也會對動物產(chǎn)生一定的損傷且不同組織對MCs的毒效應有其不同的適應和補償性機制。
　　 2）在家兔的體內(nèi)試驗中，對家兔腹腔注射12.5和50μg/kg bw劑量的MCs粗提液后，分別在1、3、12、24、48 h檢測了肝臟和心肌線粒體的毒效應情況。試驗表明，MCs誘導了線粒體超微結(jié)構(gòu)的改變和明顯的脂質(zhì)過氧化損傷，且高濃度組MCs毒效應表現(xiàn)出不可恢復性特征。同時MCs改變了線粒體呼吸鏈酶復合

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，本試驗表明MCs對肝臟和心肌線粒體均有明顯的損傷作用。不同的是，MCs對肝臟線粒體的影響明顯比心肌的嚴重，且低濃度MCs對肝臟線粒體的損傷作用隨著染毒時間的延長有一定的恢復現(xiàn)象。
　　 3）在MCs對鯽肝線粒體的毒效應試驗中，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檢測了MCs對肝臟線粒體的毒效應情況，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)：兩種動物線粒體超微結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律一致；然而兩種動物重要酶類對MCs的響應具有明顯差異，魚類線粒體各種指標在MCs作用下均明顯低于對照組水平，具有一定的同一性和規(guī)律性，而哺乳動物線粒體對MCs的響應情況則

7、更為復雜多變；而且，隨著MCs染毒時間的延長，鯽肝線粒體損傷從整體上表現(xiàn)出了更好的恢復性特征。
　　 綜上所述，MCs對不同種類動物線粒體和同種動物不同組織線粒體有著不同的毒效應機制。然而，不管是何種情況，MCs誘導的線粒體損傷是其對細胞毒性作用的機制之一。我們認為，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，而對機體產(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