利用表達譜芯片探究六溴環(huán)十二烷對海水青鳉的毒性效應.pdf

1、本文以海水青鯔（Oryziasmelastigma）作為動物模型，采用環(huán)境水平(0、0.2nM、2nM和20nM)的溴系阻燃劑六溴環(huán)十二烷(Hexabromocyclododecane，HBCD)對出膜后24小時的仔魚進行暴露。利用商品化的表達譜芯片檢測暴露7天后的海水青鯔的基因表達情況，對獲得的差異基因進行生物信息學分析，探討利用毒理基因組學技術(shù)分析HBCD對海洋魚類毒性效應的可行性。在此基礎上，從形態(tài)學和組織學水平初步分析環(huán)境水平的

2、HBCD暴露90天對海水青鳉的神經(jīng)和生殖系統(tǒng)的影響。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1.本研究首先利用GeneSpring11.0軟件對芯片數(shù)據(jù)進行火山圖和MDS降維分析，結(jié)果顯示芯片樣本組間呈現(xiàn)一定的空間排列，且隨著濃度的升高，差異基因的總數(shù)增多，證明芯片雜交質(zhì)量良好，結(jié)果可靠。之后，通過SAM分析，我們共篩選得到872個顯著性差異基因，我們挑選其中部分差異表達基因進行qPCR驗證，結(jié)果與芯片基本一致。同時，我們對差

3、異表達基因進行K-meansclustering分析，結(jié)果顯示出四種主要的表達模式，并表現(xiàn)出良好的劑量依賴效應。
　　 2.對差異基因進行DAVID、KEGG、IPA-TOX等功能注釋發(fā)現(xiàn)，HBCD暴露的影響主要涉及核糖體、堿基切除修復、磷酸戊糖途徑、蔗糖和淀粉代謝有關(guān)的生命活動以及P53、Wnt和Notch等信號轉(zhuǎn)導通路，并對TR/RX、CAR/RXR異源二聚體的激活，肝組織壞死和PPARα基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控產(chǎn)生顯著影響，其中顯著

4、上調(diào)的基因與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生有密切關(guān)系(EnrichmentScore=1.4343)，暴露同時也影響生殖，雖然其表現(xiàn)較弱(EnrichmentScore=0.2962)。結(jié)合CTD數(shù)據(jù)庫，我們從差異表達基因中篩選出一些與生殖毒性相關(guān)的重要的調(diào)控基因，如notch1a,、edn1、hoxd4a等。以這些基因為關(guān)鍵詞基因，我們利用cytoscape軟件構(gòu)建了HBCD引發(fā)生殖毒性的可能調(diào)控網(wǎng)絡，并對其中幾個關(guān)鍵節(jié)點基因進行qPCR驗證，結(jié)果顯示

5、與芯片變化趨勢一致。
　　 3.對海水青鯔進行環(huán)境水平的HBCD暴露90天后，海水青鳉端腦的神經(jīng)膠質(zhì)細胞數(shù)目在20nM組顯著降低，并且中腦視頂蓋顆粒細胞層厚度隨濃度升高而變薄，呈劑量依賴效應。這些結(jié)果表明，HBCD暴露的確能對神經(jīng)系統(tǒng)造成毒性作用。
　　 4.對海水青鯔進行環(huán)境水平的HBCD暴露90天后，海水青鳉的產(chǎn)卵率以及F1代出膜率均無顯著改變，但性別比例受到影響，且暴露后雄魚精子細胞囊個體排列分散，雌魚卵泡顆粒細胞