低氧对鲢生理生化指标和心肌细胞凋亡的影响

发布时间：2018-07-06 11:49

  本文选题：鲢 + 低氧胁迫　； 参考：《西南大学》2017年硕士论文

【摘要】：鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是我国主要的淡水养殖鱼类,年总产量居我国淡水养殖产量的第二位。在养殖和运输过程中容易遭受低氧胁迫,引起浮头、窒息、泛塘等缺氧现象,极易造成死亡,导致经济损失。因此,研究低氧对鲢机体的生理胁迫及其损伤机理,将为鲢生产和运输技术的改进提供基础资料,具有重要应用价值。本研究将实验鱼置于密闭水箱,通过鱼体自发耗氧进行低氧处理(H组),分别在低氧处理后2、6、10h(轻、中度低氧)和18h(严重低氧)时取样。采用生理生化方法测定鲢血清生化指标和组织氧化应激指标,探讨低氧对鲢心脏、脑、肝胰脏和肾脏的生理功能和组织损伤的影响。随后,再次采取密封处理至鲢严重浮头以后进行复氧处理(R组),在恢复充氧0、1、2、4、8h时取样,测定血清生化指标和组织氧化应激指标,分析鲢组织器官在复氧之后的健康状况。由于Ca2+与细胞死亡密切相关,能够参与到细胞凋亡途径中,与凋亡调控因子相互作用,调控细胞凋亡。本研究设置了急性严重低氧胁迫处理,进一步研究低氧对鲢心肌细胞凋亡和钙稳态调节的影响,检测了心肌Na+/K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性变化;通过TUNEL法检测了心肌细胞凋亡情况;并结合qPCR技术分析了凋亡相关基因bax、bcl-2 mRNA和钙稳态相关基因calm(钙结合蛋白)、LETM1(亮氨酸拉链-EF-手型跨膜蛋白1)mRNA的表达变化。主要结果如下:(1)低氧与复氧对鲢血清生化指标的影响。随着低氧处理时间的延长,心肌酶CK和肾功能相关指标UREA、UA逐渐升高,肝功能相关指标ALT、AST、ALP和代谢相关指标TP、TG、TC先呈下降趋势再升高。复氧以后,ALT、AST、ALP、UREA、TP、TC逐渐升高,CK、UA逐渐下降。复氧8h时,CK、ALT、AST显著高于NC组(常氧对照组),TG显著低于NC组,其余指标与NC组无显著差异。溶解氧变化对TBIL、CREA、Cl-、Ca2+影响不显著。(2)低氧与复氧对鲢心脏、脑、肝胰脏和肾脏氧化应激指标的影响。(1)低氧处理后,鲢心脏SOD和MDA逐渐增多,CAT逐渐减少,H10组SOD、GSH、MDA均达到最高值;脑SOD和GSH显著性上升再下降,MDA显著下降,H18组CAT达到最高;肝胰脏SOD、CAT和MDA在2h时显著升高,随后SOD、CAT和GSH均降低再逐渐升高,MDA逐渐下降;肾脏SOD和CAT显著升高,H18组虽有下降,仍然显著高于H0组。(2)中度低氧后再复氧处理条件下,心脏SOD显著下降,CAT显著升高;脑SOD、CAT和GSH均表现出先降后升再降的趋势,R4组所有指标达最高值;肝胰脏SOD、CAT和GSH呈波动性变化,MDA逐渐升高;肾脏SOD和CAT显著下降,GSH与MDA呈现显著性波动性变化。复氧8h时,肝胰脏、肾脏及心脏和脑的其他氧化应激指标与NC组无显著性差异,心脏CAT显著低于NC组,MDA显著高于NC组,脑CAT和MDA显著低于NC组,GSH显著高于NC组。(3)低氧诱导鲢心肌细胞凋亡。TUNEL组织形态学检测结果表明低氧会诱导鲢心肌细胞凋亡,凋亡细胞数随着氧浓度的降低而增加,对照组细胞凋亡指数为7.69±2.96、浮头组为47.94±1.87、死亡组为85.39±2.61,各组间差异极显著(P0.01)。qPCR结果显示心脏bax mRNA逐渐上调,死亡组显著高于对照组和浮头组;bcl-2 mRNA逐渐下调,死亡组和浮头组显著低于对照组。(4)低氧对鲢心肌细胞钙稳态调节的影响。在氧浓度下降过程中,Na+/K+-ATPase和Ca2+-ATPase酶活力先降低后升高,calm mRNA先下调再上调,LETM1 mRNA逐渐升高,死亡组四个指标均显著高于浮头组。结果表明,轻、中度低氧处理引起鲢心脏、脑、肝胰脏和肾脏部分生理功能障碍及氧化应激反应;严重低氧胁迫可能会引起鲢组织器官不可逆损伤和强烈的氧化应激反应,甚至导致死亡。缺氧后再复氧,肝脏和肾脏生理功能基本恢复正常,脑和心脏的部分氧化应激指标不能恢复,提示缺氧对脑和心脏损伤更严重。鲢从缺氧浮头到死亡的过程中,心肌细胞钙稳态调节失衡,刺激机体通过升高Na+/K+-ATPase、Ca2+-ATPase活性和上调calm、LETM1 mRNA的表达,抵御细胞钙超载和线粒体钙超载的发生,同时心肌细胞促凋亡基因bax的表达上调和抗凋亡基因bcl-2 mRNA的表达下调,加速了心肌细胞凋亡进程。结果提示,心肌细胞大量凋亡和心脏不可逆损伤可能是持续严重低氧导致鲢死亡的主要原因。
[Abstract]:In this study , the effects of hypoxia on the physiological function and tissue injury of silver carp ( Hypophthalmichrix molitrix ) were studied . The effects of hypoxia on the physiological function and tissue injury of silver carp were studied . Compared with NC group , SOD , CAT and GSH in liver were significantly higher than those in NC group , while SOD , CAT and GSH in liver were significantly higher than those in NC group . The results showed that the activity of Na + / K + - ATPase and Ca 2 + - ATPase was significantly higher than that in the control group and the death group was significantly higher than that of the control group .
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S917.4

【参考文献】

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本文编号：2102690