1. 研究目的与意义(文献综述)
研究背景:水华束丝藻(aphanizomenonflos-aquae)是一种在世界性富营养化水体中能够快速繁殖的一种产毒丝状蓝藻。它能分泌束丝藻毒素(aphantoxins)或麻痹性贝类毒素(paralyticshellfishpoisons(psps))。philipj.sawyer等人的研究表明该毒素易溶于水,且耐热耐酸,由此可见该毒素可随着水的流通而广泛分布,且普通方法难以除去。张成武在他的文章中提到小鼠对该毒素的最小致死剂量(ldmin)为0.05-0.1mg/kg,张德禄的研究表明斑马鱼和小鼠对该毒素12h的半致死剂量(ld50)分别为21.74和53.88ug/kgbw,由此可见该毒素毒性之强。刘智勇、计融在他们2007年联合发表的文章中提到1972-1982年日本麻痹性贝类中毒患者达1192人,1981年西班牙5000人,1983年菲律宾300人,并有21人死亡,截至文章发表,全球沿海地区都有麻痹性贝类中毒致死事件的报道。为此,我们有必要对束丝藻及其分泌束丝藻毒素(aphantoxins)或麻痹性贝类毒素(paralyticshellfishpoisons(psps))的动物毒理学效应及其机制进行进一步的研究与探讨。
目前,williamj.adelmanjr.等人的研究证明麻痹性贝类毒素能通过影响细胞的电位门控钠离子通道而发挥它的毒性。张德禄的系列研究证明水华束丝藻毒素会对鱼类的运动与游泳行为、脑功能及肝脏的功能产生影响。同时我们已知肌肉的收缩动力与线粒体的呼吸功能密切相关,然而束丝藻毒素在肌肉活动中对线粒体呼吸功能变化的致毒效应和致毒机制仍然需要理解,截至目前,有关在这一方面的研究尚未见报道,为此本文乃选此题进行研究。
研究目的:本实验通过研究斑马鱼骨骼肌线粒体呼吸链酶复合物(ci、cii、ciii、civ)、腺苷酸(atp,adp,amp)、atp酶(h -atp酶,ca2 -mg2 -atp酶、na -k -atp酶)、三羧酸循环限速酶(柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶)等呼吸相关生理生化指标变化对束丝藻毒素致毒的响应,从而揭示该神经毒素在肌肉活动中对线粒体呼吸功能变化的致毒效应和致毒机制。
2. 研究的基本内容与方案
本实验拟以我国滇池水环境污染的次生代谢产物水华束丝藻及其分泌的束丝藻毒素为材料,以斑马鱼为受试动物,以肌肉的线粒体为关注对象,研究斑马鱼骨骼肌线粒体呼吸链酶复合物(CI、CII、CIII、CIV)、腺苷酸(ATP,ADP,AMP)、ATP酶(H -ATP酶,Ca2 -Mg2 -ATP酶、Na -K -ATP酶)、三羧酸循环限速酶(柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶)等呼吸相关生理生化指标变化对该神经毒素致毒的响应,以揭示束丝藻水华及其束丝藻毒素的神经毒性,为水产养殖、野生动物保护及人类健康和环境安全提供新的参考依据。具体技术方案及措施为:通过腹腔注射对斑马鱼进行毒素处理(对照组、低毒组、高毒组),在毒素处理后的一段时间内的不同时间点(0、1、2、3、6、9、12、24h)-20℃冷冻处死斑马鱼,差速离心法提取骨骼肌线粒体,考马斯亮蓝法测定蛋白质含量,分光光度法测定呼吸链酶复合物(CI、CII、CIII、CIV)活性、腺苷酸(ATP,ADP,AMP)含量、ATP酶(H -ATP酶,Ca2 -Mg2 -ATP酶、Na -K -ATP酶)活性、三羧酸循环限速酶(柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶)活性。另外,消光系数可以选择性的测量。若选择不测量,则采用参考文献中的消光系数或者以对照组酶活或腺苷酸含量为100%,计算低毒/高毒组的相对酶活或腺苷酸含量。
3. 研究计划与安排
第1周:大量的准备工作,包括查阅资料,立论
第2周:确定研究思路和研究方法的整理
第3周:通过对文献的阅读认识,对论文内容进行具体的思考
4. 参考文献(12篇以上)
[1]谭华,简道林,吕作均,等.氯胺酮对腹腔感染脓毒症大鼠肝线粒体能量代谢的影响[j].中国现代医学杂志,2005,15(14):2124-2127.
[2]李洁,张耀斌.不同低氧训练模式对大鼠力竭运动后骨骼肌线粒体抗氧化能力及呼吸链酶复合体活性的影响[j].生理学报,2011,63(1):55-61.
[3]张涛,金英,魏晓东,等.黄精多糖对衰老小鼠肝线粒体呼吸链酶及dna聚合酶g表达的影响[j]. 中国老年学杂志,2009,29(16):2076-2079.
