典型多環(huán)芳烴暴露對稀有鮈鯽藥物代謝系統(tǒng)相關(guān)基因表達的影響.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是廣泛分布于環(huán)境中的有機污染物。在水生生物，PAHs暴露可導致一系列毒性，包括:胚胎發(fā)育畸形、免疫功能紊亂、致癌致畸致突變等。研究一致認為對PAHs引起的機體毒性的了解需要研究芳烴受體(AhR)及其信號通路相關(guān)的基因（例如:CYP450）。藥物代謝酶系統(tǒng)主要包括一相（主要為CYP450酶系）、二相代謝酶(GSTs和UGTs)及ABC轉(zhuǎn)運蛋白。目前，這幾類代謝酶基因在不同的魚類中被克隆和研究，然而相關(guān)研究主要集中在某幾

2、個代謝酶基因上，例如:大量的有關(guān)魚類CYP1A基因和EROD、GST酶活性的研究。而對其它藥物代謝相關(guān)基因，尤其是對魚類的CYP2家族相關(guān)基因及ABC轉(zhuǎn)運蛋白的研究仍然十分有限。本研究以我國特有魚類---稀有鮈鯽作為實驗生物，選取4個不同分子量的PAHs（菲、蒽、芘和苯并芘）對不同生命階段的稀有鮈鯽進行暴露，來研究不同分子量的PAHs對稀有鮈鯽藥物代謝系統(tǒng)的影響，從而比較全面的描述在PAHs脅迫下魚類藥物代謝系統(tǒng)一系列基因的表達特征，并

3、闡述在PAHs脅迫下魚類藥物代謝系統(tǒng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達調(diào)控機制，進而從藥物代謝系統(tǒng)的角度闡述PAHs對稀有鮈鯽不同生命階段的毒性。主要研究結(jié)果如下:
　　 首次克隆了我國特有魚類稀有鮈鯽藥物代謝系統(tǒng)一些重要的基因，包括:CYP基因:CYP1B1、CYP1C1、CYP2Aa、CYP2Y3和CYP2K;二相代謝酶相關(guān)基因:GSTm和GCLC;以及ABC轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)基因:ABCB1、ABCB11、ABCC1、ABCC2和ABCG2。并

4、對相關(guān)基因進行了比對和系統(tǒng)進化分析，結(jié)果顯示稀有鮈鯽藥物代謝相關(guān)基因與其它硬骨魚類基因同源性較高，但CYP2幾個基因在物種之間差異性較大。建立了稀有鮈鯽藥物代謝系統(tǒng)相關(guān)基因的定量方法，并構(gòu)建了其早期生命階段表達譜和組織分布表達譜。
　　 苯并芘暴露導致了稀有鮈鯽胚胎發(fā)育出現(xiàn)了嚴重的畸形和高的死亡率以及顯著降低的孵化率;苯并芘顯著上調(diào)稀有鮈鯽胚胎CYP1基因和ABC轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)基因。CYP和ABC基因的協(xié)同上調(diào)表明這兩個家族的基因

5、在解毒過程中可能存在協(xié)同合作，并共同為稀有鮈鯽早期發(fā)育階段免受苯并芘的毒性提供保護。相比之前的研究，本研究比較全面的描述了環(huán)境污染物（苯并芘）介導的魚類胚胎毒性中藥物代謝系統(tǒng)相關(guān)基因的表達特征。
　　 低分子量的PAHs---菲和蒽能不同程度的上調(diào)稀有鮈鯽肝臟一些代謝酶的表達，表明兩個3環(huán)的PAHs對魚類藥物代謝系統(tǒng)的作用方式存在差異性。另外，菲顯著上調(diào)稀有鮈鯽肝臟、鰓和腸中一些藥物代謝相關(guān)基因的表達（如:CYP1A），但不同組

6、織藥物代謝基因表達調(diào)控方式不同。
　　 本研究首次證實了魚類CYP2Y3基因能夠被AhR誘導劑（芘和苯并芘）顯著誘導，表明其可能為AhR信號通路基因;因此，魚類CYP2相關(guān)基因也可作為檢測環(huán)境中AhR配體化合物的潛在分子標志物。
　　 高分子量的PAHs---芘和苯并芘顯著上調(diào)稀有鮈鯽肝臟CYP、GST、UGT、GCLC以及ABC相關(guān)基因的表達。PAHs暴露后，藥物代謝酶及ABC轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)基因協(xié)同上調(diào)，表明這些基因可能