麻痹性贝毒(Paralytic Shellfish Poisoning toxins,PST)是由有毒甲藻分泌生产的一类毒素,严重威胁到海产双壳贝类食用安全和人类健康。　　 本论文以我国沿海麻痹性贝毒高发区的虾夷扇贝为研究对象,运用环境生态毒理学、分析化学和蛋白质组学等技术,采用自然排除毒素结合实验室投喂累积毒素的培养方法,研究了PST在扇贝体内的排除、累积、分布规律及不同毒素形态的转化;比较研究了不同毒素累积水平下扇贝重要组织外套膜蛋白质组的差异表达,从分子水平上探讨了毒素胁迫下扇贝外套膜的应答响应以及扇贝对毒素的代谢、累积等复杂机制。取得的主要结果如下:　　 1.比较研究了自然水体排毒过程中扇贝整体及各组织的毒素含量变化。结果表明:实验扇贝本底毒素主要分布在内脏团、外套膜和鳃组织,性腺毒素含量极低,闭壳肌无毒。扇贝整体平均毒素排除速率为2.97％(0.23ugSTXeq/g)/天,因此虾夷扇贝属于慢速排毒者。排毒过程中各组织的毒素排除速率为:内脏团、鳃＞外套膜;　　 2.比较研究了实验室累毒过程中扇贝整体及各组织的毒素含量变化。结果发现:扇贝整体平均毒素累积速率为5.00％(9.75ugSTXeq/g)/天,明显高于毒素排出速率,实验结束时毒素累积速度没有降低,累毒未达到上限,扇贝也没有产生明显不适,反映了虾夷扇贝对PST的敏感性较低,累积较快且累积量高。扇贝各组织累积速率无明显差异;　　 3.综合比较了毒素排除和累积过程中扇贝体内毒素的分布和转化。发现:虾夷扇贝所含毒素组分的多样性与其毒素总含量呈现正相关。含量高的组织毒素组成成分也趋于复杂。毒素含量最高、组分最丰富的组织依次为:内脏团、外套膜、性腺、鳃、闭壳肌,其中内脏团和外套膜两者所含毒素占总体95％以上,闭壳肌含量最低,所占比例不足1％。另外,毒素的组分间转化具有组织特异性,内脏团和外套膜是最主要的转化组织,转化类型主要有:N-OH类毒素被还原成N-H类毒素;β异构体和α异构体的相互转化;C1,2酶促水解转化为dcGTX2.3;STX转化为dcSTX;GTX4转化为Neo-STX;　　 4.比较研究了扇贝排毒始末外套膜的蛋白质组学差异,发现了一批在应激反应、抗氧化胁迫、氨基酸代谢和呼吸代谢等方面有着重要生理功能的蛋白。这些蛋白的变化反映了排毒过程中扇贝进入应激状态,有氧呼吸受到干扰,并启动了抗氧化防御系统。这些蛋白的变化反映了PST及脱毒环境中各种不良因素对扇贝的综合复杂作用;　　 5.比较研究了实验室条件下扇贝累毒始末外套膜的蛋白质组学差异,在累毒后期样品中发现与细胞骨架、能量代谢和离子转运、氨基酸代谢、细胞产能、细胞信号调控等一系列重要功能蛋白表达上调,而与转录、抗氧化相关蛋白表达下调。这些蛋白的变化是细胞对毒素累积的生理响应,反映了PST诱发的应答反应的复杂性和广泛性,机体在毒素胁迫下通过提高细胞产能及调整部分耗能代谢来缓解毒素危害,以维持细胞正常生理活动和生存;　　 6.综合比较了排毒和累毒两组样品蛋白组学差异。发现:仅有极少数蛋白如HsP、烟酰胺-N-甲基转移酶和谷氨酰胺合成酶等具有毒素剂量依赖关系。反映了扇贝累积不同浓度毒素时细胞应答反应机制是不同的,这种机制可能是高度动态的,通过激活不同的通路来调节细胞反应。同时绝大多数蛋白未见报道与毒素诱发的毒性有直接相关性,高剂量的毒素累积也没有引起外套膜免疫防御系统的增强,从分子水平上说明本实验所用扇贝对毒素的高度适应性,这也为进一步研究扇贝对毒素的累积机制提供了线索。