水華束絲藻胞外聚合物生物活性的研究.pdf

1、滇池是我國第六大淡水湖泊，由于束絲藻水華的頻繁發(fā)生，滇池失去了往日的清澈和美麗。水華束絲藻是滇池冬春季節(jié)發(fā)生水華的優(yōu)勢種類，而夏秋季滇池大量發(fā)生的微囊藻水華極為嚴(yán)重，因此水華的爆發(fā)條件和水體生物多樣性問題值得關(guān)注。有可能水華束絲藻在生長的過程中分泌的胞外聚合物對維持其自身優(yōu)勢種的形成和水生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性變化起著重要作用。為了進(jìn)一步證實(shí)這一功能，本文以滇池分離水華束絲藻的胞外聚合物為材料，以斑馬魚星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和A431細(xì)胞為研究對

2、象。主要研究結(jié)果如下： 1．以滇池分離的水華束絲藻提取胞外聚合物。 整個(gè)提取過程為：用0.45μm的纖維濾膜除去藻體，將除盡藻體的培養(yǎng)液濃縮、純化。 2．對斑馬魚星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和A431細(xì)胞形態(tài)的影響用不同濃度的EPS-A處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)隨胞外聚合物濃度的增大和作用時(shí)間的延長，細(xì)胞貼壁能力明顯下降，脫落細(xì)胞數(shù)量顯著增多，細(xì)胞的形狀較對照組變化不大。 3．對斑馬魚星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和A431細(xì)胞增殖抑制作用用

3、不同濃度的水華束絲藻胞外聚合物處理斑馬魚星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和A431細(xì)胞后，細(xì)胞存活力隨濃度的升高和處理時(shí)間的延長而降低。對斑馬魚星形神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的半致死劑量(LC<,50>)是2.35mg/mL，對A431細(xì)胞的半致死劑量(LC<,50>)是3.17mg/mL。 4．對A431細(xì)胞的細(xì)胞周期的影響PI染色法測定細(xì)胞凋亡率的結(jié)果顯示，EPS-A作用48h后，實(shí)驗(yàn)組凋亡細(xì)胞所占比例較少，作用72h后，凋亡率是26.59％，凋亡峰不是

4、很明顯。因此EPS-A誘導(dǎo)A431細(xì)胞凋亡是通過影響整個(gè)細(xì)胞周期而起作用的，但其確切機(jī)制不清楚。 5．對A431細(xì)胞線粒體膜電位的影響流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞線粒體膜電位的結(jié)果顯示，EPS-A處理細(xì)胞后，在24h～72h內(nèi)，線粒體膜電位降低。 6．對A431細(xì)胞的PI和Rh123雙染為了更進(jìn)一步了解單個(gè)細(xì)胞的線粒體膜電位和細(xì)胞膜完整性，EPS-A處理48小時(shí)后，部分細(xì)胞從PI<'->Rh<'+>漂移到PI<'->Rh<'->，

5、表明此時(shí)部分細(xì)胞膜完整，但線粒體膜電位下降。 7．對A431細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響電鏡結(jié)果顯示，對照組細(xì)胞細(xì)胞核明顯可見，染色質(zhì)分布比較均勻，細(xì)胞器豐富，細(xì)胞膜與核膜完整。經(jīng)低濃度的EPS-A處理細(xì)胞48h后，染色質(zhì)發(fā)生固縮，細(xì)胞膜出現(xiàn)破裂。經(jīng)高濃度的EPS-A處理細(xì)胞48h后，細(xì)胞質(zhì)濃縮，細(xì)胞的形狀嚴(yán)重發(fā)生改變，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張成池，但核膜沒有發(fā)生破裂，沒有凋亡小體形成。 8．對A431細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)的影響EPS-A處理后細(xì)

6、胞內(nèi)的抗氧化酶的變化情況：處理24和48小時(shí)后， SOD活性高于對照組，而CAT和POD活性普遍低于對照組，說明EPS-A極大激活了SOD活性，而抑制了CAT和POD的活性；然而，隨著處理時(shí)間的繼續(xù)延長，SOD、CAT和POD的酶活性都被抑制，并在處理的72小時(shí)和96小時(shí)顯著低于對照，可能是產(chǎn)生太多的：H<,2>O<,2>抑制了SOD活性，而CAT和POD不能有效地清除H<,2>O<,2>，使的細(xì)胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)失去平衡，最后導(dǎo)致細(xì)胞凋亡