低氧、环境雌激素和酸化不同环境胁迫因子对海水青鳉hepcidin表达的影响研究

【摘要】海洋生态系统的复杂性使海洋生物面临低氧、酸化、环境污染物等多重环境胁迫,特别是沿海海域的海洋生物。研究表明低氧、酸化及环境雌激素EE2均能影响生物体的生长、发育、繁殖及基因表达等。Hepcidin是一类与防御素类似的富含半胱氨酸的抗菌肽,除具有抗菌功能外还参与机体铁代谢；贫血、缺氧、致炎物质以及细胞因子等均会影响其表达。本论文在实验室前期研究分离获得的海水青鳉Hepcidin两种变体基因(Oryziasmelastigma)hepcidinOM-hep1和OM-hep2以及黑鲷(Acanthopagrusschlegelii)hepcidin2(AS-hep2)基因的基础上,研究低氧对黑鲷hepcidin2及其相关调控基因表达的影响；探究单独低氧、单独酸化以及低氧与EE2联合作用对海水青鳉hepcidin及其相关调控基因表达的影响。主要结论如下：1.分析了低氧刺激下海水青鳉OM-hep1和OM-hep2基因、HIF(HpoxiaInducibleFactor)、IL-6/STAT3以及NF-κB基因的表达模式。实时荧光定量PCR(Real-timePCR)结果显示在低氧条件下OM-hep1和OM-hep2基因表现出不同的表达特性,可能与其不同的生理学功能相关。HIF途径中的OM-HIF-1α和OM-VEGF(VascularEndothelialGrowthFactor)基因表达未受低氧影响,OM-EPO(Eythropoietin)基因被低氧显著性诱导,且表达量与氧浓度呈负相关,氧浓度越低表达量越高,因此该基因可以用作检测低氧的指示基因。低氧对OM-IL-6和OM-STAT3基因表达的影响作用短暂,可能是机体对低氧的一种应激反应。NF-κB基因OM-p65在低氧刺激下的表达模式与OM-hep2相同,与OM-hep1的表达没有相关性,推测OM-hep2的表达可能通过NF-κB途径介导。2.研究了低氧条件下黑鲷AS-hep2和AS-HIF-1α的表达特性。AS-hep2在低氧刺激下表达上调,在96h时被显著性诱导表达。这表明AS-hep2可能在低氧刺激下发挥免疫调节功能。AS-HIF-1α基因不受低氧的影响。3.分析了环境浓度EE2和低氧联合刺激对OM-hep1、OM-hep2、OM-HIF-1α、OM-VEGF和OM-EPO基因表达的影响。OM-HIF-1α基因在刺激后48h和96h被诱导表达；OM-VEGF基因在刺激后96h表达上调；而OM-EPO基因在刺激后的3-96h均显著性上调表达,且高于单独低氧的诱导作用。表明这三个基因都受环境浓度EE2和低氧联合刺激的诱导,OM-EPO对环境浓度EE2和低氧共同作用的敏感性高于OM-HIF-1α和OM-VEGF。环境浓度EE2与低氧共同作用对OM-hep1和OM-hep2基因的表达没有显著影响。4.探讨了酸化刺激对海水青鳉发育过程中OM-hep1、OM-hep2和OM-CYPIA基因的表达影响。OM-hep1和OM-hep2的基因随着胚胎发育表达上调,推测hepcidin在胚胎发育过程中发挥了免疫作用。研究发现,OM-hep1和OM-hep2基因的表达不受酸化环境的影响,鱼体各器官发育较完善有助于酸碱平衡的调节。在海水青鳉胚胎发育阶段,OM-CYP1A的表达都处于较低水平,在孵化成鱼后表达量上升。30d和75d时OM-CYP1A酸化组的表达明显高于对照组。总体上,酸化没有对OM-CYP1A的表达产生影响。结果表明海水青鳉可以适应本研究设置的酸化条件。
【作者】庄淑芳；
【导师】王克坚；
【作者基本信息】厦门大学，环境科学，2014，硕士
【关键词】低氧；酸化；EE2；海水青鳉；hepcidin；

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