国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

微囊藻毒素暴露對河川沙塘鱧病理損傷、生化反應(yīng)的影響

2023-11-20 05:51:16鄭友姜虎成張燕李杰周梓涵劉國興
水產(chǎn)養(yǎng)殖 2023年11期
關(guān)鍵詞:河川肝細(xì)胞肝臟

鄭友,姜虎成,張燕,李杰,周梓涵,劉國興,*

[1.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210017;2.江蘇省科技資源(農(nóng)業(yè)種質(zhì))統(tǒng)籌服務(wù)平臺重要經(jīng)濟(jì)魚類低溫種質(zhì)庫,江蘇南京 210017;3.揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009]

當(dāng)藍(lán)藻暴發(fā)時,會產(chǎn)生不同種類的藻毒素(Microcystins, MCs),嚴(yán)重影響水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的安全[1]。在MCs 的眾多變體中,微囊藻毒素(LR 亞型)(Microcystin-LR, MC-LR)的毒性最強(qiáng)。MC-LR 在環(huán)境中性質(zhì)極其穩(wěn)定,且難以被降解,容易通過食物鏈富集到水生動物體內(nèi),最終進(jìn)入到人體中并造成危害[2-3]。目前MC-LR 在全球不同水體中均有檢測到。2008 年,太湖水體中MC-LR 檢測質(zhì)量濃度為11.8 μg/L[4];土耳其科瓦達(dá)湖中MC-LR 檢測質(zhì)量濃度為48.5 μg/L[5]。這些濃度都遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織對飲用水中MC-LR 上限含量的(1 μg/L)規(guī)定。

目前,有關(guān)魚類暴露在MC-LR 的研究,多集中在魚類的免疫[6]、神經(jīng)[7]和生殖毒性[8]等方面。腸道作為重要的免疫和消化器官,對水生動物的健康有較大的影響[9]。當(dāng)魚類暴露在受藍(lán)藻污染的水體中,腸道作為MC-LR 的靶器官[10],直接影響到腸道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài),最終對機(jī)體的健康產(chǎn)生影響。

河川沙塘鱧(Odontobutis potamophila)是一種個體較小、肉食性的淡水底棲魚類,廣泛分布在長江中下游、錢塘江、閩江等水系。近些年來,隨著河川沙塘鱧人工養(yǎng)殖技術(shù)的逐步成熟,養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大。當(dāng)養(yǎng)殖水體暴發(fā)藍(lán)藻時,河川沙塘鱧會受到MC-LR 的脅迫。現(xiàn)開展MC-LR 對河川沙塘鱧組織病理損傷、生化反應(yīng)的影響試驗(yàn),了解MC-LR對河川沙塘鱧生長和存活的影響,為MCLR 的風(fēng)險評估提供參考。

1 材料與方法

1.1 時間與地點(diǎn)

2022 年10 月23 日—11 月9 日。試驗(yàn)地位于江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地。

1.2 材料

MC-LR(MC-LR,CAS 101043-37-2, HPLC≥純度95%)購買于上海源葉生物科技有限公司(中國上海)。將其溶于甲醇,配制質(zhì)量濃度為250 μg/mL的原液,于-20 ℃冰箱保存。通過向曝氣自來水中加入適量的原液,達(dá)到MC-LR 處理所需的濃度。

選擇體型相近的河川沙塘鱧,體長(11.5±0.9)cm,體質(zhì)量(25.3±4.0)g,產(chǎn)自江蘇揚(yáng)中養(yǎng)殖基地。在試驗(yàn)前,沙塘鱧在2 個50 L 水箱中馴化2 周,實(shí)驗(yàn)室溫度(26±2)℃,光暗周期12∶12。馴化和試驗(yàn)期間,均提供餌料。馴化后,將沙塘鱧隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)室藍(lán)色水箱(60 cm×30 cm×35 cm)。在試驗(yàn)期間,水體鹽度為(0.10±0.03)%,pH 值7.0~7.5,溫度(26±1)℃。每隔1 d 換1 次水。

1.3 慢性暴露試驗(yàn)

設(shè)置3 個試驗(yàn)組(D3、D5、D7)1 個對照組(CK)。選擇世界衛(wèi)生組織微囊藻毒素限定標(biāo)準(zhǔn)值(1 μg/L)的10 倍,作為試驗(yàn)的暴露濃度。試驗(yàn)組在曝氣自來水中加入適量的原液,以達(dá)到MC-LR 處理所需的濃度(10 μg/L)。對照組中只加入干凈的水,不加任何試劑,其余條件與試驗(yàn)組保持一致。每個試驗(yàn)組設(shè)置3 個重復(fù)組,每個重復(fù)組10 條魚,試驗(yàn)組共9 個重復(fù),90 條魚。對照組3 個重復(fù),每個重復(fù)10 條魚。

在試驗(yàn)期間,每天更換三分之一的水,以保持水質(zhì)和適當(dāng)濃度的MC-LR,其他條件與馴化過程保持一致。在試驗(yàn)開始后的24 h 內(nèi),每4 h 觀察1 次沙塘鱧中毒癥狀并記錄,同時記錄24,48 和96 h 其死亡率。

1.4 樣品收集

在采集樣品前,禁食1 d,使用三卡因甲磺酸鹽(MS222)麻醉河川沙塘鱧,另外,取各組河川沙塘鱧的腸道和肝臟組織,用4%多聚甲醛固定,進(jìn)行組織病理學(xué)檢查。用無菌磷酸鹽緩沖溶液(PBS)沖洗腸道3 次,液氮快速冷凍,于-80 ℃冰箱保存,用來測定生化指標(biāo)。所有采樣程序都是在超凈工作臺上進(jìn)行。

1.5 生化分析

每組隨機(jī)取3 尾河川沙塘鱧的腸道組織(n=3),取樣量為0.2 g 左右,使用PBS 沖洗血液,快速放入液氮中,并于-80 ℃冰箱保存。測定酶活前,將組織混合生理鹽水勻漿(W∶V=1∶9),然后在4 ℃下,于3 500 r/min 離心10 min。分別測定總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)和還原型谷胱甘肽(GSH)水平。

1.6 HE 染色及組織病理學(xué)觀察

每組隨機(jī)取3 尾河川沙塘鱧的腸道和肝臟組織,使用PBS 沖洗血液。吸干水分后放入裝有4%多聚甲醛的離心管中固定24 h。隨后用水沖洗組織,并用分級乙醇系列進(jìn)行脫水。然后,樣品在二甲苯中透明,并包埋在石蠟中。石蠟切片厚度為5 μm,使用旋轉(zhuǎn)切片機(jī)(RM2016,萊卡,德國)。脫蠟后切片蘇木精-伊紅染色。染色切片的顯微鏡觀察和攝影使用顯微鏡(Eclipse E100,尼康,日本)。

1.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用單因素方差分析(ANOVA)和Waller-Duncan 多重區(qū)間檢驗(yàn)分析各組間的生化指標(biāo),比較組間差異顯著。統(tǒng)計分析使用GraphPad 9.0 軟件(Graph Pad Software Inc., USA)和SPSS 軟件(Ver., 26.0;SPSS Inc., 美國)。結(jié)果以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。P<0.05 被認(rèn)為具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 中毒癥狀以及死亡率

MC-LR 對河川沙塘鱧的毒性試驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1 可見,在MC-LR 暴露的3 d,河川沙塘鱧開始出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍的現(xiàn)象,玻璃棒觸碰后游動正常,各組均未出現(xiàn)死亡。暴露的5 d 后,沙塘鱧開始出現(xiàn)測斜,玻璃棒觸碰后游動緩慢,開始出現(xiàn)死亡,死亡率達(dá)到16.6%。在暴露的7 d,使用玻璃杯觸碰存活的沙塘鱧,部分游動緩慢,部分僵直不動,但是鰓蓋仍能緩慢閉合張開。此時沙塘鱧的死亡率達(dá)到40%,死亡的沙塘鱧,側(cè)臥在養(yǎng)殖箱底部,皮膚發(fā)白,眼球凸起。

表1 MC-LR 對河川沙塘鱧的毒性試驗(yàn)結(jié)果

2.2 MC-LR 引起河川沙塘鱧肝臟組織病理損傷

通過HE 染色,10 μg/L MC-LR 暴露不同時間段后,河川沙塘鱧的肝臟組織病理變化見圖1(a)(b)(c)(d)。由圖1(a)可見,對照組的沙塘鱧的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞核呈現(xiàn)深褐色并位于細(xì)胞中間,細(xì)胞間界限清晰。圖1(b)中,暴露的3 d 后,肝細(xì)胞間縫隙變大,出現(xiàn)充血。由圖1(c)(d)可知,在暴露的5 d 中,肝細(xì)胞開始出現(xiàn)核溶解,同時出現(xiàn)粉紅色的嗜酸小體。在7 d 時,癥狀加重。

圖1 10 μg/L MC-LR 暴露不同時間段后河川沙塘鱧的肝臟組織病理變化

2.3 MC-LR 引起河川沙塘鱧腸道組織病理損傷

通過HE 染色,10 μg/L MC-LR 暴露不同時間段后河川沙塘鱧的腸道組織病理變化見圖2(a)(b)(c)(d)。由圖2(a)可見,對照組沙塘鱧的腸道結(jié)構(gòu)正常,腸絨毛完整,隱窩結(jié)構(gòu)無異常。圖2(b)中,暴露的3 d 后,腸道黏膜肌層出現(xiàn)空泡。由圖2(c)可知,在暴露的5 d 中,腸道的空泡化加重。在圖2(d)中,暴露在MC-LR 的7 d 后,隱窩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常,且仍存在空泡化的情況。

2.4 MC-LR 引起河川沙塘鱧腸道組織抗氧化能力的變化

MC-LR 對河川沙塘鱧腸道T-SOD、CAT 活性和MDA、GPX、GSH 濃度見圖3(a)(b)(c)(d)(e)。圖中各柱間字母不同,表示組間差異顯著(P<0.05),字母相同表示組間差異不顯著(P>0.05)。由圖3 可見,T-SOD 酶活性呈現(xiàn)顯著下降趨勢;而CAT 酶活性和MDA、GPX 的濃度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,GSH 的濃度與GPX 酶濃度變化趨勢相反。

3 討論

MC-LR 對大多數(shù)水生動物有劇毒,但其毒性對不同水生動物的影響存在一定差異。目前,大多數(shù)有關(guān)MC-LR 對魚類的毒理學(xué)研究均為急性試驗(yàn),多采用腹腔注射致死濃度或者亞致死濃度。沈強(qiáng)等[11]通過對白鰱和羅非魚腹腔注射MC-LR,發(fā)現(xiàn)MC-LR 的LD50分別為270 和790 μg/kg。環(huán)境暴露作為另一種攻毒方式,可以更好地模擬野外真實(shí)環(huán)境中大多數(shù)魚類的MC 暴露情況。姜錦林[12]將鯉暴露在10 μg/L 的環(huán)境中14 d,發(fā)現(xiàn)MC-LR 顯著改變了抗氧化酶活的活性及濃度,同時造成了一些病理學(xué)損傷,但隨著暴露時間的增加,氧化損傷得到了消除。在本試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)MC-LR 對河川沙塘鱧產(chǎn)生了類似的影響,但是隨著暴露時間的增加,損傷沒有被消除。推斷兩者試驗(yàn)結(jié)果的差別,是由物種差異、個體大小和養(yǎng)殖環(huán)境等綜合因素造成。

MC-LR 是一種肝毒素,極易在肝臟中累積,影響肝臟的功能[13]。在本試驗(yàn)中,河川沙塘鱧在10 μg/L MC-LR 的暴露下,肝臟的組織結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞。暴露3 d 后,肝臟出現(xiàn)充血癥狀。隨后在5 d 時,肝細(xì)胞出現(xiàn)了核溶解現(xiàn)象,表明肝細(xì)胞開始出現(xiàn)了凋亡。作為重要的免疫和代謝器官,肝細(xì)胞的凋亡,會導(dǎo)致解毒能力下降,最終造成魚類死亡[14]。在7 d 時,肝細(xì)胞出現(xiàn)大量的嗜酸小體,這是由于細(xì)胞凋亡時,細(xì)胞膜內(nèi)陷或胞質(zhì)出芽脫落形成的,這同樣也證明了肝細(xì)胞的凋亡。

目前,有關(guān)MC-LR 對水生動的影響多集中在重要的免疫器官上,而腸道作為河川沙塘鱧體內(nèi)最早接觸MC-LR 的組織,還未被全面的研究。為了探究MC-LR 對腸道影響,同樣對腸道進(jìn)行了組織病理觀察。發(fā)現(xiàn),雖然河川沙塘鱧的腸絨毛結(jié)構(gòu)沒有受到影響,但是腸道黏膜肌層出現(xiàn)了空泡,這可能是MC-LR 通過腸道上皮屏障或者腸道漿膜滲透后造成的。此外,在暴露的7 d,發(fā)現(xiàn)隱窩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常,這影響了腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

為了探究MC-LR 是否會引起腸道的氧化應(yīng)激,對腸道的幾種抗氧化酶進(jìn)行了測定。試驗(yàn)表明,只有抗氧化酶T-SOD 的活性出現(xiàn)了下降的趨勢,這與河川沙塘鱧暴露在溴氰菊酯的變化趨勢一致[15]。SOD 可以中和體內(nèi)氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧(ROS),減少其帶來的損害。推測MC-LR 導(dǎo)致腸道組織氧化應(yīng)激,產(chǎn)生了過量的ROS,而組織為了抵抗氧化應(yīng)激所產(chǎn)生的SOD,無法完全消除ROS,當(dāng)氧化與抗氧化的平衡被打破時,組織受到了ROS 的侵害,導(dǎo)致產(chǎn)生SOD 的能力越來越弱,這是T-SOD呈現(xiàn)下降趨勢的原因。CAT 酶可以消除H2O2帶來的損害。MDA 是脂質(zhì)氧化的最終產(chǎn)物,MDA 的變化可以反映脂質(zhì)氧化損傷的程度。在本試驗(yàn)中,CAT酶和MDA 濃度都呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢,這可能與T-SOD 酶活性的下降有關(guān)。GPX 同樣是體內(nèi)重要的過氧化氫分解酶,同時它還是GSH 的底物,催化GSH 變成GSSG,使有毒的氧化物變成無毒的烴基化合物,這對緩解MC 產(chǎn)生的活性氧對組織的損害是極其重要的[16]。本試驗(yàn)中,GPX 酶與抗氧化劑GSH 的變化趨勢正相反,這可能是部分GPX 酶參與了GSH 的催化反應(yīng),導(dǎo)致GPX 酶濃度減少,從而使GSH 的濃度增多。

4 結(jié)論

MC-LR 對河川沙塘鱧具有毒性作用,毒理機(jī)制可能是通過產(chǎn)生過量的ROS 影響腸道組織的抗氧化能力,從而引起組織損傷。同時肝組織作為微囊藻毒素的主要靶器官,肝細(xì)胞的大量凋亡導(dǎo)致其免疫能力下降,最終導(dǎo)致河川沙塘鱧的死亡。

猜你喜歡
河川肝細(xì)胞肝臟
河川沙塘鱧
垂釣(2024年1期)2024-03-08 04:09:35
重慶橫河川儀有限公司
七種行為傷肝臟
中老年保健(2022年4期)2022-11-25 14:45:02
肝臟里的膽管癌
肝博士(2022年3期)2022-06-30 02:49:00
外泌體miRNA在肝細(xì)胞癌中的研究進(jìn)展
肝臟減負(fù)在于春
黃龍河川道
文苑(2018年22期)2018-11-15 03:24:23
IL-17A促進(jìn)肝部分切除后IL-6表達(dá)和肝臟再生
相約蒲河川
黃河之聲(2016年8期)2016-10-21 02:26:58
肝細(xì)胞程序性壞死的研究進(jìn)展
筠连县| 通海县| 普定县| 丰台区| 高安市| 铁岭市| 金山区| 德江县| 将乐县| 昔阳县| 凭祥市| 嘉义县| 临海市| 桐城市| 大足县| 固安县| 农安县| 山西省| 阿拉善盟| 光山县| 沂南县| 梧州市| 绿春县| 页游| 新龙县| 常德市| 康乐县| 布拖县| 日照市| 南召县| 兴和县| 合江县| 鄂托克旗| 湘阴县| 冕宁县| 黑山县| 南华县| 阿克陶县| 巴塘县| 富宁县| 海晏县|