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基于代谢组学的微囊藻毒素-LR毒性作用机制的研究

作　者: 李哲
导　师: 胥传来
学　校: 江南大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 微囊藻毒素肝毒性肾毒性作用机理代谢组学
分类号: Q946
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

论文使用生化、组织病理学和代谢组学的方法研究了微囊藻毒素-LR致鼠类毒性的机理,并进行系统的分析,从宏观组织、微观的蛋白乃至于小分子代谢物水平上对其致毒机制进行了多方位的讨论,论证了将代谢组学应用于安全监测、评估的可能性。在本文中,首先采用单次给药法给予小鼠一定量的微囊藻毒素-LR,观测给药后不同时间的血液生化指标,探讨微囊藻毒素-LR可能的毒性机制。24只小鼠随机分为对照组和给药组,给药组单次注射30μg/kg·b.w的微囊藻毒素溶液;对照组相应地给予生理盐水处理。在给药后第1,4,8h每组分别处死4只鼠,取血清、血浆进行血液生化指标的测定。结果表明,经过微囊藻毒素处理,短时间内小鼠的肝脏系数显著增加,肾脏系数增加不显著,丙氨酸氨基转移酶活力显著升高,尿素氮显著降低后又显著升高,过氧化物酶活力显著增加,超氧化物歧化酶活力变化不显著,并且,所有上述血液生化的变化是可逆的。然后,再采取连续给药法给予大鼠微囊藻毒素-LR。16只大鼠随机分为对照组和给药组,给药组连续腹腔给予30μg/kg·b.w微囊藻毒素-LR溶液12天;对照组给予相同量的生理盐水处理并于于第1,3,7和12天用代谢笼收集24小时尿样进行代谢组分析。末次给药后1小时将老鼠处死,取肝、肾脏进行组织病理学分析,发现大鼠的肝、肾均出现了明显的病变。用超高效液相-质谱进行尿液分离、分析,得到总离子流图,并利用主成分分析进行模式识别,结果可见,给药组和对照组在散点分布图中各自集中,且给药组的位置与给药时间相关;给药一天后,给药组大鼠尿液代谢组分析结果就偏离了实验组,并且随着给药时间的加长,其偏离的力度越大,并且与动物体重、内脏系数和组织病理学的改变有很好的相关性。进一步研究发现,尿液中羟基苯乙酸、色氨酸和马尿酸的含量降低;磷脂酰乙醇胺、血栓烷B2、胆酸的含量升高。这些物质的变化均与微囊藻毒素-LR对机体造成的损伤有关。以上结果表明谢组学具有非侵入性、无目标性和灵敏性,将其应用于安全监测评估不无可能。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
1. 引言  7-12
  1.1 微囊藻毒素的研究进展  7-8
    1.1.1 微囊藻毒素的一般概况  7-8
    1.1.2 微囊藻毒素的毒性  8
  1.2 代谢组学的研究进展  8-11
    1.2.1 代谢组学简介  8
    1.2.2 代谢组学的一般研究方法  8-10
    1.2.3 代谢组学的一般应用  10-11
  1.3 立题依据  11-12
2. 实验材料与方法  12-17
  2.1 实验材料与设备  12
    2.1.1 实验材料与试剂  12
    2.1.2 实验仪器设备  12
  2.2 实验方法  12-17
    2.2.1 小鼠实验模型的建立  12-13
    2.2.2 样品采取  13
    2.2.3 脏器系数的测定  13
    2.2.4 丙氨酸氨基转移酶（ALT）的测定  13-14
    2.2.5 尿素氮（BUN）的测定  14
    2.2.6 超氧化物歧化酶（SOD）的测定  14
    2.2.7 过氧化氢酶（CAT）的测定  14
    2.2.8 大鼠实验模型的建立及样品采集  14-15
    2.2.9 体增重  15
    2.2.10 内脏系数  15
    2.2.12 组织切片  15
    2.2.13 微囊藻毒素（MC）-LR 对大鼠的毒性的代谢组学研究之样品处理  15
    2.2.14 数据采集  15-16
    2.2.15 数据分析  16
    2.2.16 代谢物鉴定  16-17
3. 结果与讨论  17-37
  3.1 MC-LR 对小鼠的毒性实验  17-21
    3.1.1 对脏器系数的影响  17-18
    3.1.2 .对丙氨酸氨基转移酶（ALT）的影响  18-19
    3.1.3 对尿素氮（BUN）的影响  19-20
    3.1.4 对超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的影响  20-21
  3.2 MC-LR 对大鼠的毒性研究  21-37
    3.2.1 对体增重的影响  21-22
    3.2.2 对内脏系数的影响  22
    3.2.3 组织切片  22-23
    3.2.4 MC-LR 体内代谢的标志物  23-37
主要结论  37-38
致谢  38-39
参考文献  39-44
附录一：主成分分析散点图  44-45
附录二：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  45

基于代谢组学的微囊藻毒素-LR毒性作用机制的研究

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