贫铀对秀丽线虫的慢性毒性和作用机制研究
发布时间：2021-08-16 11:59
铀（Uranium,U）是地壳中存在的一种天然重金属元素,可作为核反应原料,具有重要的工业和军事应用价值。天然铀在浓缩提取绝大部分235U之后得到的副产品称之为贫铀（depleted uranium,DU）,由234U、235U、238U三种天然同位素构成。已有研究表明,DU兼具放射毒性和化学毒性,但是同天然铀相比,其放射性很低,其毒性主要体现为化学毒性。随着DU在工业和军事上的广泛应用,已成为不可忽视的重金属污染物,其长期暴露对环境的污染和人类健康的威胁不容忽视。然而,目前人们对DU长期暴露所产生的慢性毒性效应的了解仍不够全面,尤其是对动物神经系统的影响及其作用机制尚未系统阐明。秀丽线虫（C.elegans）因其生命周期短、与人类基因同源性高、易于保存等特点被作为模式生物广泛用于毒理学研究。本文以模式生物秀丽线虫作为研究对象,以六水合硝酸铀酰化学试剂制备DU,系统探究了DU的慢性毒性效应并初步阐明其作用机制。本研究通过线虫寿命实验探究了DU的长期暴露对野生型（wild type,N2）秀丽线虫和帕...
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
秀丽线虫解剖结构图[18]
广西师范大学硕士学位论文3图1-2秀丽线虫世代周期图（引自http://blog.sina.com.cn/s/blog_445dac3b0102wl6v.html）Fig.1-2LifeCycleofC.elegans.1.1.2秀丽线虫在毒理学研究中的优势模式生物定义为生物学家为揭示某种具有规律性生命现象，选定某类物种进行有目的的科学研究，这类物种即定义为模式生物。常见的模式生物有模式微生物、模式动物、模式植物，具体包括大肠杆菌、酿酒酵母、斑马鱼、秀丽线虫、小鼠、果蝇、大型蚤、拟南芥等[19]，模式生物的开发对于生物学领域的研究具有非常重要的价值。而模式生物毒理学则是利用模式生物学和毒理学进行学科交叉研究，将模式生物运用到毒理学当中，并对毒害物进行一系列的评估。更重要的是，秀丽线虫作为一种经典的模式生物运用到毒理学研究领域中具有其特有的优势。首先，与其它已被开发出来的模式生物相比，秀丽线虫繁殖能力强，一条正常的雌雄同体可通过自我授精方式产下300到400个后代，且从受精卵发育到成虫时间仅需72h左右，因此我们可以利用其快速繁殖的特点获得大批量的秀丽线虫。其次，秀丽线虫的生命周期短，一条秀丽线虫在正常情况下可以存活20天左右，因此我们可以在短时间内评估毒害物对秀丽线虫的影响，更重要的是，一个成熟的秀丽线虫个体体长仅为1mm左右，这意味着在实验室里我们可以在狭小的空间内对目标化合物或者多种混合物同时进行梯度浓度实验，同时提高了工作效率。再次，秀丽线虫的实验操作安全系数高，秀丽线虫属于非寄生生物，并且以E.coliOP50作为食物来源，所以对科研人员本身无高危害性[20-21]，最重要的是秀丽线虫成本低，每种品系的秀丽线虫从国际线虫遗传中心（CaenorhabditisGeneticsCenter,CGC）购买仅需7美元，购买
、1mM）处理过的NGM培养基中继续培养，此后每隔24h对它们的死亡数目进行统计，直到所有线虫死亡为止。N2线虫长期暴露在DU（0μM、10μM、100μM、1mM）的生存曲线如图3-1a~c所示。从图中的生命曲线结果显示，正常N2线虫第十天开始出现死亡现象，线虫最长寿命可以达到26天左右，从结果来看，长期暴露在DU（10μM、100μM、1mM）的N2线虫生存曲线与对照组（浓度为0μM）无明显差异（其P值依次为0.2160、0.0353、0.2933），四组实验数据显示N2线虫的平均寿命均为十八天，结果表明，DU的长期暴露没有明显缩短N2线虫的寿命。图3-1DU长期暴露下N2线虫的寿命的影响（a~c）N2线虫长期暴露在DU(0.01,0.1,1mM)的生存曲线图。Fig.3-1EffectsofDUonthelifespanofC.elegans(a~c)SurvivalpercentagesofN2C.elegansafterexposedtodifferentconcentrationsofDU(0.01,0.1,or1mM).同时利用转基因品系TJ356（daf-16::GFP::rol-6）来探究DU长期暴露对秀丽线虫DAF-16/FOXO核定位的影响，其中daf-16基因编码转录调控因子中叉头（forkhoad）家族的成员，是胰岛素信号通路中的核心控制分子，参与动物衰老行为的控制，daf-16与编码GFP的基因进行融合，当秀丽线虫受到外界刺激的时候，DAF-16就会从细胞质转移到细胞核内进行相应的表达。实验将转基因线虫TJ356的虫卵直接暴露在DU(1mM)处理过的NGM培养基中，暴露至youngadult时期进行实验，结果显示（图3-2a~b），DU(1mM)
【参考文献】：
期刊论文
[1]秀丽线虫转基因品系在环境暴露评价与毒理学研究中的应用[J]. 王大勇. 生态毒理学报. 2011(06)
[2]遗传学教学中应用模式生物的必要性及形式[J]. 刘志祥,徐刚标,曾超珍. 现代农业科技. 2011(11)
[3]线虫存活率指标对水样相对毒性的初步分析[J]. 鄢雯,张娟,王纯,李素文,梁前进,张素霞,姜颖,刘永康. 北京师范大学学报(自然科学版). 2005(06)
[4]铀曲线在沉积盆地古环境反演中的应用[J]. 陈中红,查明. 石油大学学报(自然科学版). 2004(06)
博士论文
[1]贫铀长期作用后的吸收分布特点及其主要蓄积器官的损伤效应研究[D]. 冷言冰.第三军医大学 2006
本文编号：3345630
【文章来源】：广西师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
秀丽线虫解剖结构图[18]
广西师范大学硕士学位论文3图1-2秀丽线虫世代周期图（引自http://blog.sina.com.cn/s/blog_445dac3b0102wl6v.html）Fig.1-2LifeCycleofC.elegans.1.1.2秀丽线虫在毒理学研究中的优势模式生物定义为生物学家为揭示某种具有规律性生命现象，选定某类物种进行有目的的科学研究，这类物种即定义为模式生物。常见的模式生物有模式微生物、模式动物、模式植物，具体包括大肠杆菌、酿酒酵母、斑马鱼、秀丽线虫、小鼠、果蝇、大型蚤、拟南芥等[19]，模式生物的开发对于生物学领域的研究具有非常重要的价值。而模式生物毒理学则是利用模式生物学和毒理学进行学科交叉研究，将模式生物运用到毒理学当中，并对毒害物进行一系列的评估。更重要的是，秀丽线虫作为一种经典的模式生物运用到毒理学研究领域中具有其特有的优势。首先，与其它已被开发出来的模式生物相比，秀丽线虫繁殖能力强，一条正常的雌雄同体可通过自我授精方式产下300到400个后代，且从受精卵发育到成虫时间仅需72h左右，因此我们可以利用其快速繁殖的特点获得大批量的秀丽线虫。其次，秀丽线虫的生命周期短，一条秀丽线虫在正常情况下可以存活20天左右，因此我们可以在短时间内评估毒害物对秀丽线虫的影响，更重要的是，一个成熟的秀丽线虫个体体长仅为1mm左右，这意味着在实验室里我们可以在狭小的空间内对目标化合物或者多种混合物同时进行梯度浓度实验，同时提高了工作效率。再次，秀丽线虫的实验操作安全系数高，秀丽线虫属于非寄生生物，并且以E.coliOP50作为食物来源，所以对科研人员本身无高危害性[20-21]，最重要的是秀丽线虫成本低，每种品系的秀丽线虫从国际线虫遗传中心（CaenorhabditisGeneticsCenter,CGC）购买仅需7美元，购买
、1mM）处理过的NGM培养基中继续培养，此后每隔24h对它们的死亡数目进行统计，直到所有线虫死亡为止。N2线虫长期暴露在DU（0μM、10μM、100μM、1mM）的生存曲线如图3-1a~c所示。从图中的生命曲线结果显示，正常N2线虫第十天开始出现死亡现象，线虫最长寿命可以达到26天左右，从结果来看，长期暴露在DU（10μM、100μM、1mM）的N2线虫生存曲线与对照组（浓度为0μM）无明显差异（其P值依次为0.2160、0.0353、0.2933），四组实验数据显示N2线虫的平均寿命均为十八天，结果表明，DU的长期暴露没有明显缩短N2线虫的寿命。图3-1DU长期暴露下N2线虫的寿命的影响（a~c）N2线虫长期暴露在DU(0.01,0.1,1mM)的生存曲线图。Fig.3-1EffectsofDUonthelifespanofC.elegans(a~c)SurvivalpercentagesofN2C.elegansafterexposedtodifferentconcentrationsofDU(0.01,0.1,or1mM).同时利用转基因品系TJ356（daf-16::GFP::rol-6）来探究DU长期暴露对秀丽线虫DAF-16/FOXO核定位的影响，其中daf-16基因编码转录调控因子中叉头（forkhoad）家族的成员，是胰岛素信号通路中的核心控制分子，参与动物衰老行为的控制，daf-16与编码GFP的基因进行融合，当秀丽线虫受到外界刺激的时候，DAF-16就会从细胞质转移到细胞核内进行相应的表达。实验将转基因线虫TJ356的虫卵直接暴露在DU(1mM)处理过的NGM培养基中，暴露至youngadult时期进行实验，结果显示（图3-2a~b），DU(1mM)
【参考文献】：
期刊论文
[1]秀丽线虫转基因品系在环境暴露评价与毒理学研究中的应用[J]. 王大勇. 生态毒理学报. 2011(06)
[2]遗传学教学中应用模式生物的必要性及形式[J]. 刘志祥,徐刚标,曾超珍. 现代农业科技. 2011(11)
[3]线虫存活率指标对水样相对毒性的初步分析[J]. 鄢雯,张娟,王纯,李素文,梁前进,张素霞,姜颖,刘永康. 北京师范大学学报(自然科学版). 2005(06)
[4]铀曲线在沉积盆地古环境反演中的应用[J]. 陈中红,查明. 石油大学学报(自然科学版). 2004(06)
博士论文
[1]贫铀长期作用后的吸收分布特点及其主要蓄积器官的损伤效应研究[D]. 冷言冰.第三军医大学 2006
本文编号：3345630
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/mpalunwen/3345630.html
最近更新
教材专著
