文昌魚肝盲囊——卵黃蛋白原的組織定位及Cd和Cu的毒性作用.pdf

1、文昌魚(Amphioxus)是現(xiàn)存的與脊椎動(dòng)物原始祖先最接近的原索動(dòng)物，是介于無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物之間的過渡類型，是研究脊椎動(dòng)物進(jìn)化和發(fā)育同源性分析的珍貴材料。本文從卵黃蛋白原的合成以及重金屬對文昌魚的毒性兩方面，將文昌魚肝盲囊與脊椎動(dòng)物肝臟的功能進(jìn)行比較，以證明二者之間的等同性。 卵黃蛋白原(Vitellogenin，Vg)是卵生動(dòng)物卵黃蛋白的前體，卵生脊椎動(dòng)物在肝臟中合成Vg，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)铰殉埠?，被正在發(fā)育的卵母細(xì)胞吸收

2、，降解為卵黃蛋白，儲存在卵子中，為發(fā)育胚胎提供營養(yǎng)物質(zhì)。本文用免疫學(xué)方法對卵黃蛋白原在文昌魚體內(nèi)的定位進(jìn)行了研究。免疫印跡結(jié)果表明，小鼠抗文昌魚卵黃蛋白原血清能夠與文昌魚肝盲囊、卵巢抽提液以及體液產(chǎn)生雜交反應(yīng)。而且在三種樣品中卵黃蛋白原的分子一致，都是320 kDa左右，這與前期報(bào)道的文昌魚卵黃蛋白原的分子量一致，說明文昌魚卵黃蛋白原在從合成部位運(yùn)輸?shù)铰殉策^程中并未降解(Sun和Zhang，2001)。免疫組化結(jié)果顯示，卵黃蛋白原定位于

3、昌魚肝盲囊、腸下靜脈以及卵巢中。這說明文昌魚肝盲囊和脊椎動(dòng)物肝臟類似，能夠合成卵黃蛋白原；所合成Vg經(jīng)過血液循環(huán)運(yùn)送到需要部位。這表明至少在卵黃蛋白原合成方面，文昌魚肝盲囊和脊椎動(dòng)物肝臟具有同源性。這與文昌魚肝盲囊是脊椎動(dòng)物肝臟前體這一觀點(diǎn)相一致。 鎘和銅是水體環(huán)境中主要污染物。鎘對文昌魚急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，其96h半致死濃度為3.716(3.038-4.544)rag／L，安全濃度為0.372 mg／L。亞致死劑量實(shí)驗(yàn)選用0

4、.743 tug／L(20％96h LC<,50>)的和1.115 mg／L(30％9611 LC<,50>)兩種濃度處理文昌魚。組織病理學(xué)觀察結(jié)果表明，文昌魚鰓和肝盲囊是鎘毒害的靶器官，結(jié)構(gòu)損害嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為肝盲囊壁細(xì)胞空泡化，細(xì)胞間隙加大。文昌魚鰓細(xì)胞受損嚴(yán)重，細(xì)胞空泡化進(jìn)而解體。隨鎘離子處理濃度加大，鰓和肝盲囊結(jié)構(gòu)破壞更加嚴(yán)重。脊椎動(dòng)物中丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT:EC 2.6.1.2)和門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AST：EC 2.6.1.1)

5、的活性變化是反應(yīng)肝損傷的一一個(gè)有效的指標(biāo)。Vaglio和Landriscj nal 2．6．1．1)的活性變化是反應(yīng)肝損傷的一個(gè)有效的指標(biāo)。Vaglio和Landri scinal(1999)以及christensen(1975)等研究發(fā)現(xiàn)，在魚類中，鎘對這兩種酶活性的影響與在哺乳動(dòng)物中觀察到的毒害相似，即鎘誘發(fā)肝組織中兩種酶活性降低，而血清中兩種酶的活性卻顯著升高。本實(shí)驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn)文昌魚體液中ALT與AST的活性也因鎘處理發(fā)生的變化與

6、脊椎動(dòng)物血清中兩種酶活性變化類似，不同濃度Cd<'2+>處理后文昌魚體液中兩種酶活性都比對照增高。這說明鎘離子處理后，文昌魚體內(nèi)類似脊椎動(dòng)物肝臟的器官受到破壞。我們認(rèn)為，ALT和AST活性的變化，可能正是鰓和肝盲囊結(jié)構(gòu)破壞后，其內(nèi)部生理機(jī)能變化的反映。這可能或許是肝盲囊從功能上和脊椎動(dòng)物的肝臟具有相似性的又一依據(jù)。 本文還報(bào)道了重金屬Cu<'2+>抖對文昌魚和玫瑰無須囟巴(Puntius conchonius)的急性和亞急性毒性

7、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Cu<'2+>對文昌魚和玫瑰無須鲃巴96h LC<,50>的分別為0.211(0.172—0.262)mg／L和0.473(0.404—0.554)mg/L，安全質(zhì)量濃度分別為0.021 mg／L和0.047 mg／L。亞急性毒性實(shí)驗(yàn)中，文昌魚和玫瑰無須鲃巴分別用濃度為20％和30％的96 h LC<,50>的Cu<'2+>處理。不同器官的組織病理學(xué)觀察結(jié)果表明，銅對玫瑰無須鲃的鰓、肝臟、腎臟產(chǎn)生毒害；文昌魚切片組織學(xué)顯