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水产动物作为水体生物标志物监测体系,是近几年毒理学主要的研究方向,能够很好的评价有毒物质对生物体的毒性机理和对生态环境的危害。泥鳅作为一种经济淡水鱼类,早在前期就作为实验室系列毒理学的研究对象,故本文以94-110代泥鳅二倍体鳍细胞为实验材料,研究了不同浓度的两种抗生素—恩诺沙星、强力霉素对其的毒性效应,旨在探究常用抗生素对泥鳅细胞的毒性机制及细胞对药物的敏感性,找到理想的药物毒性体外监测体系。
本实验采用四噻唑兰(MTT比色法)测得恩诺沙星和强力霉素处理的泥鳅鳍细胞系24h的半致死浓度分别为:1296.2±3.11μmol/L和668.96±2.83μmol/L,细胞对强力霉素的敏感性明显高于恩诺沙星;在超微结构方面:经恩诺沙星和强力霉素处理的泥鳅鳍细胞系均能被诱导走向凋亡。随着两种抗生素浓度的升高,均表现为空泡化、核质凝集并且边缘化,细胞器的改变不明显,最终出现典型的凋亡特征—形成了凋亡小体。其中,强力霉素处理组出现了自噬体的超微结构。
在酶活性方面,随着恩诺沙星浓度的增大,SOD、CAT、Na+-K+-ATP及Ca2+-ATP四种酶活性均逐渐下降,在浓度为1200μmol/L时,四种酶活性均达到最低值(P<0.05);随着强力霉素浓度的增大,SOD、CAT、Na+-K+-ATP及Ca2+-ATP四种酶活性均先升高后逐渐下降,在浓度为200μmol/L时,四种酶活性达到各自酶活性的最大值(P<0.05),在浓度为600μmol/L时,四种酶活性均达到最低值(P<0.05)。说明两种抗生素处理后,都导致机体的氧化损伤,从而影响SOD、CAT活性变化;也会影响机体能量合成,从而影响ATP酶活性变化,而强力霉素处理后泥鳅细胞具有明显的生理应激反应。酶活可作为检测水生动物受外界环境刺激变化的重要指标。
通过转录组的测序分析,恩诺沙星组大多集中在分子免疫机制与疾病通路富集,强力霉素组集中在分子蛋白、细胞膜组成、生物周期过程。我们从转录组找到三个很可能与细胞凋亡通路相关基因caspase-8、caspase-3、CAD(caspase-activated DNase),检测相对表达量结果表明:恩诺沙星和强力霉素均能诱发泥鳅细胞中三个基因的高表达;三种基因随着恩诺沙星浓度增加表达量呈持续上升趋势;而强力霉素处理组在低浓度(200μmol/L)时表达量维持稳定随后持续上升,最终表达量高于恩诺沙星处理组。分析表明:恩诺沙星和强力霉素都是诱导泥鳅鳍细胞走向凋亡的,凋亡途径很可能是通过信号转导分子活化启动者caspase-8,活化后的caspase-8能够引发caspase蛋白酶解级联反应,最终激活效应物caspase-3释放出CAD降解DNA的外源性途径,而引发凋亡。我们最终得出:恩诺沙星对泥鳅鳍细胞的毒性作用更强,而细胞对于强力霉素药物更为敏感的结论。
本实验采用四噻唑兰(MTT比色法)测得恩诺沙星和强力霉素处理的泥鳅鳍细胞系24h的半致死浓度分别为:1296.2±3.11μmol/L和668.96±2.83μmol/L,细胞对强力霉素的敏感性明显高于恩诺沙星;在超微结构方面:经恩诺沙星和强力霉素处理的泥鳅鳍细胞系均能被诱导走向凋亡。随着两种抗生素浓度的升高,均表现为空泡化、核质凝集并且边缘化,细胞器的改变不明显,最终出现典型的凋亡特征—形成了凋亡小体。其中,强力霉素处理组出现了自噬体的超微结构。
在酶活性方面,随着恩诺沙星浓度的增大,SOD、CAT、Na+-K+-ATP及Ca2+-ATP四种酶活性均逐渐下降,在浓度为1200μmol/L时,四种酶活性均达到最低值(P<0.05);随着强力霉素浓度的增大,SOD、CAT、Na+-K+-ATP及Ca2+-ATP四种酶活性均先升高后逐渐下降,在浓度为200μmol/L时,四种酶活性达到各自酶活性的最大值(P<0.05),在浓度为600μmol/L时,四种酶活性均达到最低值(P<0.05)。说明两种抗生素处理后,都导致机体的氧化损伤,从而影响SOD、CAT活性变化;也会影响机体能量合成,从而影响ATP酶活性变化,而强力霉素处理后泥鳅细胞具有明显的生理应激反应。酶活可作为检测水生动物受外界环境刺激变化的重要指标。
通过转录组的测序分析,恩诺沙星组大多集中在分子免疫机制与疾病通路富集,强力霉素组集中在分子蛋白、细胞膜组成、生物周期过程。我们从转录组找到三个很可能与细胞凋亡通路相关基因caspase-8、caspase-3、CAD(caspase-activated DNase),检测相对表达量结果表明:恩诺沙星和强力霉素均能诱发泥鳅细胞中三个基因的高表达;三种基因随着恩诺沙星浓度增加表达量呈持续上升趋势;而强力霉素处理组在低浓度(200μmol/L)时表达量维持稳定随后持续上升,最终表达量高于恩诺沙星处理组。分析表明:恩诺沙星和强力霉素都是诱导泥鳅鳍细胞走向凋亡的,凋亡途径很可能是通过信号转导分子活化启动者caspase-8,活化后的caspase-8能够引发caspase蛋白酶解级联反应,最终激活效应物caspase-3释放出CAD降解DNA的外源性途径,而引发凋亡。我们最终得出:恩诺沙星对泥鳅鳍细胞的毒性作用更强,而细胞对于强力霉素药物更为敏感的结论。