陳付菊，付生云，令小東，常 蘭，李雪源

低氧脅迫對(duì)青海湖裸鯉肌肉線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶及抗氧化酶活性的影響

陳付菊1，付生云2，令小東1，常 蘭1，李雪源1

（1. 青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016；2. 青海省裸鯉救助中心，青海 西寧 810003）

【】研究青海湖裸鯉在低氧脅迫下肌肉組織線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性及抗氧化酶活性的變化規(guī)律，探討其對(duì)低氧的應(yīng)答機(jī)制。取體質(zhì)量為（97.68 ± 0.12）g的青海湖裸鯉，分別于中、重度低氧[溶解氧分別為(3.0 ± 0.1)、(0.7 ± 0.1) mg/L] 條件下脅迫8、24 h，觀察肌肉組織線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)，檢測(cè)線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ－Ⅳ酶活性及抗氧化酶活性。1）重度低氧脅迫使肌肉組織線粒體長(zhǎng)徑較常氧對(duì)照組大（< 0.05），短徑在脅迫8 h時(shí)顯著增大（< 0.05），脅迫24 h與對(duì)照組無(wú)顯著差異（> 0.05）；部分線粒體嵴溶解，線粒體出現(xiàn)空泡化。中度低氧脅迫組長(zhǎng)徑和短徑與常氧組無(wú)顯著差異（> 0.05），未見(jiàn)空泡形成。2）線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ和Ⅲ活性在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著增加（< 0.05），24 h時(shí)降至常氧水平，二者在中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著增加（< 0.05）；復(fù)合體Ⅱ在各組之間均無(wú)顯著變化（> 0.05）；復(fù)合體Ⅳ在重度低氧脅迫后與常氧組之間無(wú)顯著差異，而在中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著增加（< 0.05）。3）過(guò)氧化氫（H2O2）含量在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著增加（< 0.05），24 h時(shí)降至常氧水平，中度低氧脅迫24 h時(shí)與常氧組之間無(wú)顯著差異（> 0.05）；丙二醛（MDA）含量在重度和中度低氧脅迫后顯著增加（< 0.05）；超氧化物歧化酶（SOD）活性在重度低氧脅迫后與常氧組之間無(wú)顯著差異，而在中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著增加（< 0.05）；總抗氧化能力（T-AOC）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPX）活性在重度和中度低氧脅迫后顯著增加（< 0.05）。青海湖裸鯉肌肉組織對(duì)溶氧驟變產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)，通過(guò)調(diào)整線粒體體積、形狀結(jié)構(gòu)、呼吸鏈復(fù)合體酶活性及相關(guān)抗氧化酶活性提高其低氧適應(yīng)能力。

青海湖裸鯉；低氧脅迫；肌肉組織；線粒體呼吸鏈復(fù)合體活性；抗氧化酶活性

溶解氧（Dissolved oxygen, DO）是影響水生生物生理功能[1-3]的重要環(huán)境因素之一。溶解氧降低會(huì)使魚(yú)類(lèi)的抗氧化能力降低，防御功能失衡，導(dǎo)致魚(yú)體氧化應(yīng)激損傷[4]。大部分魚(yú)類(lèi)對(duì)水體溶解氧波動(dòng)有一定適應(yīng)能力，但如水體溶解氧水平長(zhǎng)期處于較低水平，則造成魚(yú)類(lèi)生理功能紊亂及組織結(jié)構(gòu)損傷，這與其體內(nèi)活性氧自由基（Reactive oxygen species, ROS）過(guò)量產(chǎn)生相關(guān)[5]。

線粒體是ROS的重要來(lái)源[6]，內(nèi)有超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPX）等抗氧化酶類(lèi)，這些酶在清除過(guò)量ROS的過(guò)程中發(fā)揮重要作用[7]。當(dāng)線粒體受損傷時(shí)，線粒體呼吸鏈電子傳遞功能異常，使線粒體產(chǎn)生過(guò)量ROS[8]，從而影響抗氧化系統(tǒng)與生物膜脂質(zhì)過(guò)氧化，進(jìn)而誘導(dǎo)機(jī)體組織結(jié)構(gòu)氧化應(yīng)激損傷[9-10]。

青海湖裸鯉（）屬鯉形目鯉科裸鯉魚(yú)亞科裸鯉屬，在海拔3 200 m環(huán)境中經(jīng)歷長(zhǎng)期自然演化，有耐鹽堿、耐寒等特點(diǎn)，對(duì)水體環(huán)境溶解氧適應(yīng)范圍為3.0 ～ 8.5 mg/L，對(duì)低氧適應(yīng)性極強(qiáng)[11]。目前，已有青海湖裸鯉低氧適應(yīng)特性[12-13]研究，但其耐低氧機(jī)制尚不清楚。青海湖裸鯉骨骼肌含有大量線粒體，在不同低氧環(huán)境下，其肌肉組織線粒體呼吸功能和抗氧化酶活性的變化尚不清楚。筆者研究青海湖裸鯉在低氧脅迫下肌肉組織線粒體呼吸鏈復(fù)合體及相關(guān)抗氧化酶活性的變化規(guī)律，探討青海湖裸鯉對(duì)低氧的應(yīng)答機(jī)制，為青海湖裸鯉種質(zhì)資源保護(hù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)用魚(yú) 青海湖裸鯉體質(zhì)量（97.68±0.12）g，體長(zhǎng)（24.11±0.12）cm，取自青海湖黑馬河。將實(shí)驗(yàn)魚(yú)暫養(yǎng)于3個(gè)500 L的塑料桶中，每日投喂人工配合餌料（青海湖裸鯉救助中心提供）1次，每日9：00、17：00分別用曝氣自來(lái)水 [DO（8.4 ± 0.1）mg/L] 換水1/4。暫養(yǎng)期間，用空氣泵連續(xù)增氧，將水體溶解氧維持在（8.4 ± 0.1）mg/L（自然水體中的溶解氧值，即常氧組），水溫為（14.5 ± 0.7）℃，正式實(shí)驗(yàn)前1 d停飼。

1.1.2 主要試劑 H2O2測(cè)定試劑盒（A064-1）、丙二醛（MDA）測(cè)定試劑盒（A003-1）、SOD測(cè)定試劑盒（A001-3）、總抗氧化能力（T-AOC）測(cè)定試劑盒（A015-1-2）、GPX測(cè)定試劑盒（A005-1）和總蛋白測(cè)定試劑盒（A045-2）均購(gòu)自南京建成生物工程研究所；組織線粒體分離試劑盒（C3606），線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ(BC0510)、Ⅱ(BC3230)、Ⅲ(BC3240)、Ⅳ (BC0940)，Bradford蛋白濃度測(cè)定試劑盒（P0006C）均購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司。

1.2 低氧脅迫處理

實(shí)驗(yàn)在9個(gè)頂部覆蓋塑料膜的自制水族箱 (120 L)中進(jìn)行。參考陳付菊等[13]方法，設(shè)置1個(gè)重度低氧脅迫組、1個(gè)中度低氧脅迫組和1個(gè)常氧組，每組3個(gè)平行組。每個(gè)低氧脅迫組隨機(jī)放入暫養(yǎng)魚(yú)15尾，每常氧組10尾。低氧脅迫開(kāi)始前，用AZ8402溶解氧測(cè)定儀測(cè)定水體溶解氧為（8.4 ± 0.1）mg/L。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)往水族箱中注入氮?dú)?，通過(guò)調(diào)節(jié)氮?dú)?、空氣的注入流量控制水體溶解氧水平，用AZ8402溶解氧測(cè)定儀定期監(jiān)控水體中溶解氧變化。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，待重度、中度低氧脅迫組水體溶解氧1 h內(nèi)分別降至（0.7 ± 0.1）、（3.0 ± 0.1）mg/L[13]，維持24 h。常氧組溶解氧維持在（8.4 ± 0.1）mg/L。低氧脅迫期間水溫為（14.5 ± 0.7）℃。

在重度低氧脅迫后的8 h和24 h及中度低氧脅迫后的24 h時(shí)將實(shí)驗(yàn)魚(yú)用適量MS-222溶液麻醉，迅速剖取脊柱兩側(cè)的肌肉組織，提取線粒體用于測(cè)定線粒體呼吸鏈復(fù)合體活性（8尾/組）；取脊柱左側(cè)的肌肉組織并用體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛固定，用于肌肉組織線粒體超微結(jié)構(gòu)的觀察（4尾/組）；取脊柱右側(cè)的肌肉組織經(jīng)液氮處理后置于-80℃下保存，用于測(cè)定肌肉組織中SOD、GPX、T-AOC活性和H2O2、MDA含量（8尾/組）。根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，中度低氧脅迫8 h時(shí)復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及各酶活性與中度低氧24 h時(shí)無(wú)顯著差異，故在正式實(shí)驗(yàn)時(shí)未檢測(cè)中度低氧脅迫8 h時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3 線粒體超微結(jié)構(gòu)觀察及線粒體直徑測(cè)量

參考陳付菊等[13]方法，肌肉組織用體積分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛固定24 h，用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）漂洗3次，每次5 min。用0.01 g/mL四氧化鋨于4℃下固定1 h，用雙蒸水漂洗3次，分別用體積分?jǐn)?shù)為50%、70%、90%、100%的乙醇脫水兩次，每次10 min。經(jīng)環(huán)氧丙烷過(guò)渡、樹(shù)脂梯度滲透后包埋，60 ℃下聚合，包埋塊用Leica UC7型超薄切片機(jī)進(jìn)行半薄定位及超薄切片，經(jīng)醋酸雙氧鈾和檸檬酸鉛雙染色，切片，用透射電鏡觀察組織超微結(jié)構(gòu)，拍照。

所得照片中線粒體長(zhǎng)徑和短徑用軟件Imager proplus 6.0測(cè)量，隨機(jī)取6組測(cè)量數(shù)據(jù)，取平均值。

1.4 組織勻漿液制備及酶活性測(cè)定

稱(chēng)取適量-80℃下保存的肌肉組織在冰上解凍，按照質(zhì)量 (g)、體積（mL）比1∶9向樣品中加入預(yù)冷的生理鹽水，在冰上勻漿。將勻漿液在４℃、2 500 r/min條件下離心10 min，取上清液，檢測(cè)樣品總蛋白濃度，-80℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

樣品總蛋白濃度、SOD、T-AOC、GPX活性及MDA、H2O2含量的測(cè)定均按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.5 線粒體提取及呼吸鏈復(fù)合體酶活性的測(cè)定

參考陳付菊等[13]方法，取新鮮肌肉組織約90 mg，于預(yù)冷離心管中剪碎，加入900 μL預(yù)冷的分離液A，用預(yù)冷的玻璃勻漿器手動(dòng)上下勻漿10次，在4 ℃、600 r/min條件下離心5 min，取上清液，在4 ℃、11 000 r/min條件下離心10 min，小心棄去上清液，加入預(yù)冷的線粒體儲(chǔ)存液，混勻，用詹納斯綠B檢測(cè)線粒體活性，并測(cè)定蛋白濃度。

線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ活性的測(cè)定按試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。復(fù)合體Ⅰ活性以每毫克組織蛋白每分鐘消耗煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NADH)的量 (μmol) 表示，復(fù)合體Ⅱ活性以每毫克組織蛋白每分鐘消耗2,6-二氯吲哚酚的量 (μmol) 表示，復(fù)合體Ⅲ活性以每毫克組織蛋白每分鐘消耗還原型泛醌的量 (μmol) 表示，復(fù)合體Ⅳ活性以每毫克組織蛋白每分鐘消耗還原型細(xì)胞色素C的量（μmol）表示。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA），不同處理組數(shù)據(jù)進(jìn)行Duncan多重比較，=0.05。

2 結(jié)果

2.1 青海湖裸鯉肌肉組織線粒體超微結(jié)構(gòu)

透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，青海湖裸鯉常氧組肌肉組織線粒體多呈圓形和橢圓形，線粒體嵴密集，線粒體膜完整（圖1(A)）；重度低氧脅迫8 h和24 h時(shí)，線粒體多呈圓形和橢圓形，體積增大，線粒體嵴疏松溶解，有空泡形成（圖1(B、C)）；中度低氧脅迫24 h時(shí)，線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)正常，線粒體嵴密集，未見(jiàn)空泡形成（圖1(D)）。

A. 常氧組；B. 重度低氧8 h組；C. 重度低氧24 h組；D. 中度低氧24 h組。M，線粒體

重度低氧脅迫8 h時(shí)，肌肉組織線粒體長(zhǎng)徑和短徑顯著大于常氧組（< 0.05）；重度低氧脅迫24 h時(shí)，肌肉組織線粒體長(zhǎng)徑顯著大于常氧組（< 0.05），而重度低氧脅迫24 h時(shí)，肌肉組織線粒體短徑與常氧組差異不顯著（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)，肌肉組織線粒體長(zhǎng)徑和短徑與常氧組差異不顯著（> 0.05）（表1）。

2.2 青海湖裸鯉肌肉線粒體呼吸鏈復(fù)合體活性

肌肉組織線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ的活性在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著升高（< 0.05），24 h時(shí)降至常氧水平（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)復(fù)合體Ⅰ的活性顯著高于常氧組（< 0.05）（圖2(A)）。復(fù)合體Ⅱ活性在低氧脅迫后與常氧組間差異不顯著（> 0.05）（圖2(B)）。復(fù)合體Ⅲ活性在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著升高（< 0.05）；重度低氧脅迫24 h時(shí)較8 h時(shí)顯著降低（< 0.05），與常氧組間差異不顯著（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)活性顯著高于常氧組（<0.05）（圖2(C)）。復(fù)合體Ⅳ活性在重度低氧脅迫后與常氧組間差異不顯著（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)其活性顯著高于常氧組（< 0.05）（圖2(D)）。

表1 青海湖裸鯉肌肉組織線粒體長(zhǎng)徑、短徑

注：同列數(shù)據(jù)凡含一個(gè)相同字母則組間差異不顯著（> 0.05）。

Note: A same letter in a column indicate no significant difference (> 0.05) between different groups.

2.3 青海湖裸鯉肌肉酶活性

肌肉組織H2O2含量在重度低氧脅迫8 h時(shí)較常氧組顯著增加（< 0.05），重度低氧脅迫24 h時(shí)較8 h時(shí)顯著降低（< 0.05），與常氧組間差異不顯著（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)H2O2含量有升高趨勢(shì)，但與常氧組間差異不顯著（> 0.05）（圖3(A)）。MDA含量在重度低氧脅迫8 h時(shí)較常氧組顯著增加（< 0.05），重度低氧脅迫24 h時(shí)增至最大（< 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著高于常氧組（< 0.05）（圖3(B)）。SOD活性在重度低氧脅迫8、24 h時(shí)有增大趨勢(shì)，但與常氧組間差異不顯著（> 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著高于常氧組（< 0.05）（圖3(C)）。T-AOC在重度低氧脅迫組均顯著增加（< 0.05），脅迫8 h時(shí)最大，脅迫24 h時(shí)次之（< 0.05）；中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著高于常氧組（< 0.05）（圖3(D)）。GPX活性在重度低氧脅迫組均顯著增加，脅迫8 h時(shí)最大（< 0.05），24 h時(shí)次之（< 0.05）；中度低氧脅迫24 h組顯著高于重度脅迫24 h組及常氧組（< 0.05）（圖3(E)）。

凡含一個(gè)相同字母則組間差異不顯著（P > 0.05）。N示常氧；S8和S24分別示重度低氧脅迫8 h和24 h；M24示中度低氧脅迫24 h。

凡含一個(gè)相同字母則組間差異不顯著（P > 0.05）。N示常氧；S8和S24分別示重度低氧脅迫8 h和24 h；M24示中度低氧脅迫24 h。

3 討論

3.1 低氧脅迫對(duì)青海湖裸鯉肌肉線粒體結(jié)構(gòu)和呼吸功能的影響

線粒體為氧濃度感受器，其形態(tài)結(jié)構(gòu)和呼吸功能變化在細(xì)胞應(yīng)對(duì)缺氧的反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，低氧可導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙。研究表明，對(duì)于青海湖裸鯉，中度低氧脅迫未損傷體腎[12]、肝組織[13]結(jié)構(gòu)，重度低氧脅迫未損傷體腎線粒體結(jié)構(gòu)[12]，但導(dǎo)致肝線粒體結(jié)構(gòu)損傷[13]，表明青海湖裸鯉面臨低氧脅迫時(shí)，其體內(nèi)不同組織由于其結(jié)構(gòu)與功能的不同而產(chǎn)生的應(yīng)激及抗應(yīng)激反應(yīng)不同。魏琳等[14]研究發(fā)現(xiàn)，低氧可導(dǎo)致凡納濱對(duì)蝦（）線粒體結(jié)構(gòu)腫脹變性、內(nèi)嵴溶解、空泡化。本研究中，中度低氧脅迫24 h時(shí)僅見(jiàn)部分肌肉線粒體輕度腫脹，其長(zhǎng)徑和短徑與常氧組差異不顯著；但重度低氧脅迫后肌肉線粒體長(zhǎng)徑和短徑增大，線粒體嵴疏松溶解，有空泡形成，表明中度低氧脅迫對(duì)肌肉線粒體體積、形狀結(jié)構(gòu)無(wú)顯著影響，但重度低氧脅迫后線粒體體積和形狀結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)性調(diào)整。推測(cè)重度低氧脅迫后肌肉組織通過(guò)增大線粒體體積來(lái)適應(yīng)外界水環(huán)境中DO水平的降低。

線粒體最重要功能是通過(guò)氧化磷酸化合成ATP，維持機(jī)體能量代謝。線粒體形狀結(jié)構(gòu)改變以及線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性下降均引起線粒體氧化磷酸化功能下降，從而影響ATP合成[15]。陳世喜等[16]認(rèn)為，低氧脅迫后，水體中DO水平降低將導(dǎo)致有氧呼吸水平下降，為提高供氧組織對(duì)氧的攝取，魚(yú)類(lèi)線粒體呼吸功能適應(yīng)性增強(qiáng)。本研究中，中度低氧脅迫24 h時(shí)青海湖裸鯉肌肉線粒體呼吸鏈復(fù)合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的酶活性均有所升高，說(shuō)明中度低氧脅迫可提高裸鯉肌肉線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶活性，從而增強(qiáng)線粒體呼吸功能；重度低氧脅迫8 h時(shí)，肌肉組織線粒體呼吸鏈酶復(fù)合體Ⅰ和Ⅲ活性升高，而重度低氧脅迫24 h時(shí)活性恢復(fù)至常氧水平，這與急性缺氧導(dǎo)致大鼠肝臟線粒體呼吸鏈酶活性降低的結(jié)果不一致[17]。推測(cè)重度低氧脅迫8 h時(shí)，肌肉組織通過(guò)增大線粒體體積和升高線粒體呼吸鏈酶復(fù)合體Ⅰ和Ⅲ活性，增強(qiáng)線粒體呼吸功能應(yīng)激性而適應(yīng)低DO環(huán)境，隨著重度低氧脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，線粒體呼吸功能恢復(fù)至常氧水平。

3.2 低氧脅迫對(duì)青海湖裸鯉肌肉組織氧化和抗氧化水平的影響

缺氧等多種外界因素會(huì)誘導(dǎo)體內(nèi)ROS累積而造成組織氧化應(yīng)激損傷，故線粒體內(nèi)ROS含量變化可間接反映細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平，但因ROS壽命短，通常通過(guò)檢測(cè)H2O2含量來(lái)間接反映細(xì)胞內(nèi)ROS水平[18]。本研究中，肌肉組織內(nèi)H2O2含量在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著增加，重度和中度低氧脅迫24時(shí)與常氧組無(wú)顯著差異，這與王維政等[19]對(duì)軍曹魚(yú)（）幼魚(yú)肌肉的研究結(jié)果一致。表明水體中DO驟然降低引起青海湖裸鯉肌肉組織氧化應(yīng)激，從而使肌肉組織內(nèi)ROS增加，但裸鯉通過(guò)自身調(diào)節(jié)可在低氧脅迫24 h內(nèi)使肌肉ROS恢復(fù)至常氧水平。

MDA是ROS攻擊生物膜發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化的產(chǎn)物，其含量變化可間接反映機(jī)體脂質(zhì)過(guò)氧化程度[20]。本研究中，低氧脅迫使青海湖裸鯉肌肉組織內(nèi)MDA含量增加，這與常志成等[21]對(duì)花鱸（）幼魚(yú)肌肉的研究結(jié)果一致?？梢?jiàn)，在低氧脅迫過(guò)程中，青海湖裸鯉肌肉組織內(nèi)ROS應(yīng)激性增加，從而使MDA含量升高。

ROS累積易造成組織氧化應(yīng)激損傷，但魚(yú)體內(nèi)存在SOD、GPX等可清除過(guò)量ROS的抗氧化酶，進(jìn)而提高魚(yú)體的總抗氧化水平，從而保護(hù)細(xì)胞免受ROS損傷[22]。因此，檢測(cè)抗氧化酶活性可間接反映機(jī)體的抗氧化水平。孫俊霄等[23]對(duì)雜交黃顙魚(yú)（♀×♂）的研究結(jié)果顯示，低氧脅迫6 h時(shí)肝臟組織T-AOC升高，12 h時(shí)增至最大，24 h降至常氧水平。本研究中，肌肉組織內(nèi)T-AOC在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著增加，24 h時(shí)較8 h時(shí)顯著降低，但仍高于常氧水平，中度低氧脅迫24 h時(shí)顯著增加，這與孫俊霄等[23]的結(jié)果不一致，可能與不同魚(yú)類(lèi)對(duì)低氧響應(yīng)的時(shí)間不一致有關(guān)。王維政等[19]研究顯示，軍曹魚(yú)幼魚(yú)肌肉組織GPX活性在低氧1 d時(shí)顯著升高，4 ～ 7 d時(shí)呈逐漸下降趨勢(shì)。本研究中，肌肉組織內(nèi)GPX活性在重度低氧脅迫8 h時(shí)顯著增加，24 h顯著降低，但仍高于常氧水平，這與王維政等的變化趨勢(shì)相似?？梢?jiàn)，在重度低氧脅迫初期，由于青海湖裸鯉肌肉組織內(nèi)ROS應(yīng)激性增加，T-AOC和GPX活性隨之增強(qiáng)，以清除應(yīng)激性增加的ROS，從而使肌肉組織免受ROS的氧化應(yīng)激損傷，隨著低氧脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，大量ROS被清除，T-AOC能力和GPX活性適應(yīng)性降低。陳世喜等[16]研究發(fā)現(xiàn)，卵形鯧鲹（）幼魚(yú)肝組織SOD活性在急性低氧脅迫初期增大，后逐漸降至正常水平。本研究中，重度低氧脅迫后肌肉組織SOD活性與常氧組差異不顯著，但中度低氧脅迫后SOD活性增加，這與陳世喜等[16]的結(jié)果不同，也與對(duì)青海湖裸鯉體腎[12]的研究結(jié)果不同，可能與不同魚(yú)類(lèi)，甚至同一魚(yú)類(lèi)不同器官中SOD的響應(yīng)模式不同有關(guān)。

4 結(jié)論

青海湖裸鯉肌肉組織對(duì)DO驟變產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)機(jī)制，通過(guò)調(diào)整線粒體體積、形狀結(jié)構(gòu)、呼吸鏈復(fù)合體酶活性及相關(guān)抗氧化酶活性提高其低氧適應(yīng)能力。

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Effects of Hypoxia Stress on Activities of Mitochondrial Respiratory Chain Complexes and Antioxidant Enzyme in Muscle of Lake Qinghai Scaleless Carp

CHEN Fu-ju1, FU Sheng-yun2, LING Xiao-dong1, CHANG Lan1, LI Xue-yuan1

（1.,,810016,; 2.,810003,）

【】To investigate the change in activities of mitochondrial respiratory chain complexes and antioxidant enzymes in the muscle of the Lake Qinghaiscaleless carpunder hypoxia stress, and explore theirresponse to the stress【】, with an average weight of (97.68 ± 0.12) g, were exposed toDO conditions of (3.0 ± 0.1), (0.7 ± 0.1), and (8.4 ± 0.1) mg/L (the control), respectively. After hypoxia for 8 h and 24 h, the morphology and mitochondria of the muscle were observed, and the relative enzyme activities of mitochondrial respiratory chain complexes Ⅰ–Ⅳ and the activity of the antioxidant enzymes were determined. 【】(1) The long diameters of mitochondrial increased significantly under severe hypoxia (< 0.05). However, the short diameters of mitochondrial increased significantly at 8 h of severe hypoxia (< 0.05). Furthermore, there is no change at 24 h of severe hypoxia and the mitochondrial cristae partially dissolved, and some mitochondria showed vacuolization under severe hypoxia.In addition, there is no significant difference in the long and short diameters of mitochondrial (> 0.05), and there is no vacuoles were seen under moderate hypoxia. (2) The activities of mitochondrial respiratory chain complexes Ⅰ and Ⅲ increased significantly at 8 h (< 0.05) and decreased to normoxia at 24 h under severe hypoxia. However, the activities of complexes Ⅰ and Ⅲ increased significantly at 24 h of moderate hypoxia stress (< 0.05). There is no significant change of respiratory chain complex Ⅱ in above groups (> 0.05). The activities of complexes IV remained unchanged under severe hypoxia, but the activities of complexes IV increased under moderate hypoxia (< 0.05). (3) The concentration of hydrogen peroxide (H2O2) increased significantly at 8 h (< 0.05) and decreased to normoxia at 24 h of severe hypoxia stress. However, there is no significant change in the content of H2O2at 24 h of moderate hypoxia stress (> 0.05). The malondialdehyde (MDA) content markedly increased under severe and moderate hypoxia (< 0.05). The activity of superoxide dismutase (SOD) remained unchanged under severe hypoxia, but the activity of SOD significantly increased at 24 h of moderate hypoxia stress (< 0.05). The concentrations of total antioxidant capacity (T-AOC) and glutathione peroxidase (GPX) markedly increased under severe and moderate hypoxia stress (< 0.05). 【】responds to different oxygen content through the changes of volume, shape and structure of mitochondria, and the activities of mitochondrial respiratory chain complexes and the antioxidant enzymes in order toimprove the ability of hypoxia adaption.

; hypoxia stress; muscle tissue; mitochondrial respiratory chain complexes activity; antioxidant enzyme activity

S917

A

1673-9159（2021）06-0118-07

10.3969/j.issn.1673-9159.2021.06.014

陳付菊，付生云，令小東，等. 低氧脅迫對(duì)青海湖裸鯉肌肉線粒體呼吸鏈復(fù)合體酶及抗氧化酶活性的影響[J]. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，41（6）：118-124.

2021-06-21

青海省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目（2018-ZJ-729）

陳付菊（1979―），女，博士研究生，副教授，主要研究方向?yàn)楦咴林鴦?dòng)物低氧適應(yīng)機(jī)制研究。E-mail：chenfuju79@126.com

（責(zé)任編輯：劉慶穎）