短期饥饿对翘嘴鳜肠道氧化应激及自噬的影响

发布时间：2020-07-08 13:05

【摘要】：翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)是经济价值很高的名贵鱼类,具有生长快、肉质肥美、味道鲜甜、营养成分高等优良性状,是我国水产养殖业重要养殖品种。饥饿胁迫是鱼类生长过程中经常面临的问题之一,饥饿会导致机体产生氧化应激反应,首先是活性氧自由基(ROS)的上升,攻击细胞内的蛋白分子、脂肪酸分子及核酸等,然后机体启动自身的抗氧化酶系统产生的SOD,CAT,GST等来清除活性氧自由基,当抗氧化系统无法清除活性氧自由基时,机体开始引发自噬。Keap1与转录因子Nrf2一起构成了细胞对氧化应激反应的主要传感器,对维持细胞稳态至关重要。饥饿对于氧化应激和自噬相关的研究主要集中在哺乳动物方面,例如小鼠。本研究围绕氧化应激和自噬两个主题,研究了短期饥饿对翘嘴鳜肠道氧化应激及细胞自噬的影响。主要研究结果如下:1.Keap1基因的克隆及序列分析研究根据翘嘴鳜成鱼骨骼肌转录组数据库中翘嘴鳜Keap1基因部分序列,采用cDNA末端扩增技术(RACE)克隆得到了Keap1 cDNA序列(登录号MK654680)全长为5026bp,生物信息学分析表明:翘嘴鳜Keap1基因编码区长度为1878bp,共编码625个氨基酸。对氨基酸序列的分析发现,Keap1的N末端含有一个高度保守的DNA结合域,由BTB结构域(48AA-150AA),BACK结构域(155AA-257AA)和6个Kelch结构域这三个组成。构建系统发育树显示,翘嘴鳜Keap1归类于鱼类一支,并和大黄鱼Keap1基因在同一小支上,表明翘嘴鳜与Larimichthys crocea同源性最高,遗传距离最近,为深入研究翘嘴鳜骨骼肌中Keap1的功能奠定了分子基础。2.饥饿对翘嘴鳜肠道氧化应激的影响应用试剂盒测定了翘嘴鳜饥饿0d,3d,7d及恢复投喂3d时氧化应激相关因子ROS,CAT,GPX,GSH,GST,MDA和SOD的变化。结果表明:在饥饿0d,3d和7d,肠道ROS含量随着饥饿时间延长显著提高(P0.05),恢复投喂3d,ROS含量显著下降(P0.05),饥饿3d的GSH,GPX,CAT酶活性均出现显著上升(P0.05);GST,SOD的活性均出现下降(P0.05)。饥饿7d的GST,CAT,GPX及SOD活性均出现显著降低(P0.05)。在恢复投喂3d时SOD显著提高(P0.05),GST,GSH及GPX均出现显著下降(P0.05),CAT和GPX的变化不显著。氧化应激相关基因Keap1,Nrf2,GPX,GR,Kappa1的表达分析发现,Keap1基因的表达量随着饥饿时间的增加逐渐升高(P0.05),恢复投喂3d显著提高(P0.05);Nrf2基因表达量在饥饿3d出现上升(P0.05),在饥饿7d出现显著上升(P0.05),恢复投喂3d极显著上升(P0.01);GPX基因的表达趋势表现为先降低后升高,在饥饿7d下降到最低点,恢复投喂3d显著高于饥饿7d和3d(P0.05);GR基因的表达呈降低趋势,恢复投喂3d及饥饿3d,7d均比饥饿0d有显著降低(P0.05);Kappa1基因的表达呈现上升的趋势,饥饿0d,3d,7d上升的差异不显著(P0.05),恢复投喂3d均显著高于饥饿0d和3d(P0.05)。说明饥饿会导致翘嘴鳜肠道氧化应激。3.饥饿对翘嘴鳜肠道自噬的影响应用透射电镜观察了不同饥饿时间点翘嘴鳜肠道细胞,结果发现:饥饿0d自噬小体几乎观察不到,饥饿3d开始出现自噬小体,饥饿7d自噬小体明显增多,恢复投喂3d时自噬小体开始减少。采用实时荧光定量技术测定了自噬相关基因mTOR,S6K1,Atg4b,Beclin1,GabarapL1,LC3在饥饿0d,3d,7d及恢复投喂3d时的相对表达量,结果表明:mTOR基因的表达呈先上升后降低的趋势,在饥饿3d上升到最高,在饥饿7d及恢复投喂3d显著降低(P0.05)。S6K1基因的表达呈下降趋势,饥饿3d略低于0d,饥饿7d和恢复投喂3d显著低于饥饿0d和饥饿3d(P0.05);Atg4b基因的表达呈现先降低后上升的趋势,在饥饿7d降到最低(P0.05),恢复投喂3d比饥饿0d,3d,7d均有显著提高(P0.05);Beclin1和GabarapL1基因在饥饿3d,7d的表达恢比复投喂3d,0d均有显著提高(P0.05)。LC3基因在饥饿0d,3d,7d及恢复投喂3d的表达量差异不显著。说明饥饿会导致翘嘴鳜肠道自噬。
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S917.4
【图文】：

是广泛分布于动物植物微生物内的末端氧种单一酶类[20]。它在生物体中是防御的关键性酶，主氢[21]。CAT 能把 ROS 的浓度在细胞中达成理想平衡化过物酶（GPX），是酶促抗氧化剂系统的一部分，（ROS）反应而产生的过氧化物，和 GST 结合物将 ROS 损伤的细胞成分[22,23]。Morales 等对鱼进行饥中活性是增加的[18]。

图 2-2 预测氨基酸序列的疏水区和亲水区Fig.2-2 Predict hydrophobic and hydrophilic areas of amino acid sequence表 2-12 翘嘴鳜 Keap1 蛋白各类氨基酸含量及氨基酸组份Tab.2-12 Amino acid content and amino acid composition of Keap1 protein of S.chuats名称Name英文English缩写Abbreviation特性Characteristic含量Content百分含量（%Percentage冬氨酸 Aspartic acid Asp (D) 酸性 29 4.6%氨酸 Glutamic acid Glu (E) 酸性 35 5.6%氨酸ArginineArg (R) 碱性 40 6.4%氨酸 Lysine Lys (K) 碱性 16 2.6%氨酸 Histidine His (H) 碱性 19 3.0%胱氨酸 Cysteine Cys (C) 亲水性 27 4.3%氨酰胺GlutamineGln (Q) 亲水性 29 4.6%氨酸 Glycine Gly (G) 亲水性 46 7.4%冬酰胺 Asparagine Asn (N) 亲水性 32 5.1%

13 Gallus gallus Keap1 KU321503.114 Larimichthys crocea Keap1 XM_019274257.2从图 2-3 的氨基酸序列对比可以看出，这 14 个物种的平均一致性为 19.57，不同物种的 Keap1 的氨基酸序列差异有不同，但是都存在保守区域。

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

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本文编号：2746573