P-糖蛋白在毛蚶鎘代謝中的作用研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)化和城市化的發(fā)展,海洋水體的重金屬污染已經(jīng)成為人們關(guān)注的一個熱點問題,其中,鎘(Cd)是主要的海洋重金屬污染物之一,被認(rèn)為是毒性最強的一種重金屬。雙殼貝類移動性差,而且具有極強的Cd富集能力,因此貝類的重金屬污染已成為影響貝類食品安全性的一個重要因素。如何降低貝類的重金屬含量從而提高食品的安全性已經(jīng)成為食品領(lǐng)域一個迫切需要解決的問題。
　　 水生生物擁有一種類似于腫瘤細(xì)胞多重耐藥性MDR(Multi-drug res

2、istance)的機制稱為MXR(Multi-xenobiotic resistance),該系統(tǒng)可將各種內(nèi)源和外源有害物質(zhì)泵出細(xì)胞以保護(hù)細(xì)胞免受傷害,其中在重金屬抗性中起重要作用的是一跨膜蛋白稱為P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp),它能夠直接將外來物質(zhì),包括Cd,泵出體外。目前對于P-gp在貝類Cd富集中的作用已有大量報道,但是對于其在Cd脫除中的作用尚未見到報道。因此,本論文的目的是研究P-gp是否在貝類的Cd脫除

3、過程中起作用。
　　 為了篩選出具有較高P-gp活性且具有較高自身脫除能力的實驗動物模型,本文先比較了四種常見貝類,包括文蛤(Meretrix meretrix)、紫貽貝(Mytilusedulis)、毛蚶(Scapharca subcrenata)、太平洋牡蠣(Crassostrea gigas)在不同染Cd濃度(0、1、25和100μg/L)下對Cd的富集和脫除規(guī)律的研究,發(fā)現(xiàn)這四種貝類均具有極強的Cd富集能力,但牡蠣的富集

4、能力最強,其次是毛蚶、紫貽貝和文蛤;根據(jù)染Cd初期Cd含量變化發(fā)現(xiàn),這四種貝類對Cd污染具有不同的抗性,其中毛蚶、紫貽貝和牡蠣在染Cd第1天均表現(xiàn)出了較強抗性。由于毛蚶不僅具有很強的Cd富集能力(在1、25和100μg/L染Cd濃度下,第14天其生物富集因子分別達(dá)到了9751倍、655倍和296倍),而且具有很強的濾水活性,是一種非常適合于P-gp研究的模型,因此選用毛蚶進(jìn)行進(jìn)一步研究。
　　 用P-gp特異性的抑制劑異博定(V

5、erapamil,Ver)對P-gp在毛蚶Cd富集和脫除中的作用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,P-gp在毛蚶Cd富集和脫除中均起重要作用。在富集階段,當(dāng)染Cd濃度為1μg/L時,添加1μg/L和20μg/L Ver使毛蚶體內(nèi)的Cd含量顯著升高,且處理組P-gp活性顯著低于對照組;金屬硫蛋白(MT)含量增加,說明在P-gp的轉(zhuǎn)運活性達(dá)到飽和后,為減小Cd對機體的損傷,MT誘導(dǎo)增加從而減小Cd的毒性;丙二醛(MDA)含量增加,說明在抑制劑Ver的作

6、用下,P-gp活性受到抑制,不能及時將Cd排出體外,導(dǎo)致體內(nèi)自由基增加、氧化損傷加劇;在脫除階段,添加Ver可顯著抑制Cd從毛蚶的自身脫除,導(dǎo)致MDA含量的增加,表明添加Ver可引起毛蚶體內(nèi)過氧化水平顯著升高。
　　 本研究首次證實了P-gp在Cd的自身脫除中也起著重要作用。如果能夠通過適當(dāng)?shù)姆绞絹硖岣哓愵怭-gp活性,那么便有可能加速Cd的自身脫除過程,從而可在短時間內(nèi)將Cd水平降低至安全水平,這對于通過貝類凈化達(dá)到脫Cd目的