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本论文分别从免疫和生殖的角度,研究了微囊藻毒素(microcystin,MC)对鱼类的致毒效应。在鲫的饲料中添加含MC的蓝藻粉,检测其免疫相关指标及免疫器官组织结构的变化。同时以性成熟斑马鱼为试验材料,探究微囊藻毒素-LR(MC-LR)对其生殖能力、性腺及肝脏组织结构、性激素水平、卵黄蛋白原表达水平的影响,并且进一步研究了MC-LR对斑马鱼性腺凋亡及凋亡相关因子的影响。1.在饲料中添加含MC的蓝藻粉,对鲫免疫相关指标及免疫器官组织结构的影响。以基础饲料作为对照,按20%和40%的比例添加蓝藻粉配制试验饲料,对平均体重(85.0±8.2)g的鲫进行为期30天的饲养试验。在第30天取样测定免疫器官体指数、免疫器官组织结构、血液氮蓝四唑(NBT)阳性细胞活性、血清溶菌酶活性和头肾巨噬细胞杀菌力的变化。结果显示,在40%染毒组,头肾和脾脏体指数均显著高于对照组(P<0.01)；通过光学和电子显微水平观察头肾和脾脏组织结构发现,在40%染毒组,头肾和脾脏组织出现充血和出血,在两个染毒组中也观察到线粒体肿胀、细胞核变形和染色质凝集等现象；两个染毒组的血液NBT阳性细胞活性均显著高于对照组(P<0.01),且40%染毒组的水平约为对照组的两倍多；在20%染毒组中,溶菌酶活性显著高于对照组水平(P<0.01),但在40%染毒组中,其活性又显著低于对照组水平(P<0.05)；在20%染毒组中,头肾巨噬细胞的杀菌力显著高于对照组水平(P<0.01),但在40%染毒组中,又与对照组无显著性差异(P>0.05)。结果表明,在饲料中添加不同比例的含MC的蓝藻粉,造成了鲫免疫器官一定程度的损伤,并导致免疫机能在较低毒素剂量时被激活,在较高剂量时被抑制的现象。2.MC-LR对斑马鱼生殖能力、性腺及肝脏组织结构、性激素水平、卵黄蛋白原(VTG)表达水平的影响。将雌性和雄性性成熟斑马鱼分别饲养于含0、1、5、20μg/L MC-LR的水中,进行为期30天的试验。分别在第10、20、30天取样检测其产卵量、孵化率、性腺体指数、性腺及肝脏组织结构、β-雌二醇(E2)及睾酮水平、VTG含量及转录水平的变化。结果显示,各取样时间点的染毒组斑马鱼的产卵量与对照组均无显著变化(P>0.05)；各取样时间点的染毒组斑马鱼的孵化率均低于对照组,且在20天的1、20μg/L组和30天的20μg/L组,差异达到显著性水平(P<0.05)；30天染毒组的卵巢体指数均低于对照组,但差异未达到显著性水平(P>0.05),各取样时间点各染毒组的精巢体指数与对照组均无显著性差异(P>0.05)；通过光学显微观察肝脏、卵巢和精巢组织结构发现,第10、20天染毒组的肝脏和性腺组织无明显变化,但第30天染毒组的肝脏和性腺均出现组织病理损伤。染毒组肝脏出现细胞排列疏松,部分细胞质缺失和细胞核固缩变形等。染毒组精巢组织结构部分降解,且成熟精子比例也降低。染毒组卵巢中有较多的闭锁卵母细胞和正在降解的卵黄生成期卵母细胞,并且可见部分卵母细胞膜肿胀,卵黄生成前期卵母细胞比例增多等；30天20μg/L染毒组的雌鱼和雄鱼性腺E2浓度均显著低于对照组(P<0.05),而睾酮浓度在各染毒组和对照组间没有显著性差异(P>0.05)；各取样时间点各染毒组的肝脏VTG1基因转录水平均低于对照组,除雄鱼个别组外,均达到显著性差异水平(P<0.05),而30天的雌鱼全鱼匀浆液VTG水平在5、20μg/L组均显著高于对照组水平(P<0.05),雄鱼全鱼匀浆液VTG水平在30天的5、20μg/L组显著低于对照组(P<0.01),但在20天的1、5μg/L组显著高于对照组水平(P<0.01)。结果表明,MC-LR短期慢性暴露性成熟斑马鱼,会降低其生殖能力,造成性腺组织损伤,影响性激素水平等,并且这种不利影响几乎只在30天时较明显。另一方面,也证明了MC-LR暴露不会对斑马鱼造成雌激素效应。3.MC-LR对斑马鱼性腺凋亡及凋亡相关因子的影响。利用流式细胞仪和实时荧光定量PCR技术检测第30天斑马鱼性腺凋亡情况、凋亡相关因子(bcl-2、bax、 caspase-3)转录水平及caspase-3的蛋白活性。结果显示,染毒组卵巢凋亡率显著高于对照组(P<0.05),但染毒组精巢凋亡率与对照组间无显著性差异(P>0.05)；染毒组卵巢和精巢的bcl-2转录水平均显著低于对照组(P<0.05),但bax转录水平却出现性别差异,20μg/L的卵巢内bax转录水平显著高于对照组(P<0.05),而精巢内bax转录水平却显著低于对照组(P<0.01),染毒组性腺的caspase-3转录水平均低于对照组,且在卵巢的5、20μg/L组达到显著性差异水平(P<0.01)。进一步检测性腺caspase-3的蛋白活性水平发现,染毒组卵巢和精巢的caspase-3蛋白活性均高于对照组,且除了精巢1μg/L组之外,均达到显著性差异水平(P<0.05)。目前结果表明,MC-LR会引起斑马鱼性腺凋亡,而这种影响在雌性斑马鱼中更明显,通过对凋亡相关因子的检测,推测MC-LR引起性腺凋亡的机制与线粒体通路密切相关。