升温对不同管足颜色中间球海胆家系免疫相关酶活性及MDA含量影响的初步研究

为研究升温对不同管足颜色中间球海胆家系免疫相关酶活性及MDA含量的影响,设置不同温度梯度(15、20、22、24、26℃),分别对不同管足颜色海胆家系体腔液中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、溶菌酶(LZM)及丙二醛(MDA)含量进行测定。结果显示:随着水温升高,RR、RW、WR、WW家系中间球海胆SOD、CAT、POD、LZM活性均呈先升高后降低的趋势。RR、RW、WR、WW家系SOD活性范围分别为2.39~4.36、2.79~5.17、2.71~4.97、3.66~5.69 U/m L;CAT活性范围为63.02~112.76、62.47~169.37、66.40~140.77、72.29~149.20 U/m L;POD活性范围为1.65~14.59、0.89~13.88、2.08~14.68、2.49~15.62 U/m L;LZM活性范围为9.82~109.23、12.10~110.37、7.82~112.16、11.18~107.83 U/m L。RR、RW、WR家系中间球海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,含量范围分别为0.97~2.34、0.82~2.40、0.96~2.23 nmol/m L,WW家系中间球海胆MDA含量呈缓慢升高的趋势,含量范围为1.55~2.60 nmol/m L。红、白管足中间球海胆SOD、CAT、POD、LZM活性也均呈先升高后降低的趋势,红管足海胆MDA含量呈先降低后升高的趋势,白管足海胆MDA含量则呈升高的趋势。随着水温升高,RR家系海胆SOD活性对升温胁迫响应早于WW家系海胆,RR家系海胆MDA含量低于WW家系海胆MDA含量;RW家系海胆CAT活性高于WW家系海胆;红管足海胆SOD、POD活性均高于白管足海胆,其中POD活性变化差异显著(P<0.05);26℃时,红管足海胆MDA含量显著低于白管足海胆MDA含量(P<0.05)。以上结果表明,以红管足海胆为亲本培育的海胆家系对升温响应更灵敏、更耐高温。     

中间球海胆体腔液提取物对HEPG_2细胞的脂质过氧化作用

研究了不同浓度中间球海胆Strongylocentrotus intermedius体腔液提取物对人肝癌细胞HEPG2的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:用中间球海胆体腔液提取物处理HEPG2细胞24 h后,SOD、CAT、GSH-Px的活性随加入提取物浓度的增加而降低,MDA含量随加入提取物浓度的增加而增加,呈现剂量依赖关系。说明中间球海胆体腔液提取物破坏了HEPG2细胞抗氧化系统的动态平衡,可引起人肝癌细胞HEPG2脂质过氧化损伤。     

饲料脂肪水平对中间球海胆幼胆生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响

为了确定中间球海胆Strongylocentrotus intermedius幼胆饲料中适宜的脂肪水平,采用摄食生长试验探讨了饲料中脂肪水平(3%、6%、9%、12%和15%)对海胆幼胆存活、生长、消化酶和热胁迫后抗氧化酶活力的影响,试验共进行96 d。结果表明:试验结束时,6%饲料脂肪水平组海胆增重率最高,显著高于15%脂肪组(P<0.05);随着饲料脂肪水平的升高,中间球海胆消化道中脂肪酶活力显著升高(P<0.05),淀粉酶活力显著下降(P<0.05),胃蛋白酶活力有下降趋势(P>0.05);饲料脂肪水平显著影响热胁迫后海胆体腔液中抗氧化酶活力,其中热胁迫2 h后,12%脂肪组超氧化物歧化酶(SOD)活力最高,显著高于15%脂肪组(P<0.05);热胁迫6 h后,海胆体腔液过氧化氢酶(CAT)活力最高值出现在6%脂肪组,且高于12%和15%脂肪组。研究表明,6%饲料脂肪水平时中间球海胆幼胆的生长速率最快,6%¹2%饲料脂肪水平能够显著提高热胁迫后海胆的抗氧化能力。     

Cd(Ⅱ)对泥鳅抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响

研究了不同浓度的Cd(Ⅱ)对泥鳅肝脏内抗氧化酶包括超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的影响以及对脂质过氧化指标——丙二醛(MDA)含量的影响,探讨了在Cd(Ⅱ)胁迫下,泥鳅肝组织内抗氧化酶活性以及脂质过氧化的变化趋势及其关系。结果表明:低浓度Cd(Ⅱ)(0.025 mg/L)对泥鳅肝脏中SOD活性有诱导作用,并随着处理时间的延长而升高,对CAT和POD活性以及MDA含量无显著影响;当Cd(Ⅱ)浓度较高时(0.25、2.5 mg/L),SOD、CAT、POD 3种抗氧化酶活性呈现先诱导后抑制的趋势,Cd(Ⅱ)浓度越高,抗氧化酶活性上升越急剧,出现活性抑制的时间就越提前。SOD活性对Cd(Ⅱ)浓度及时间变化较敏感,CAT和POD次之,MDA含量变化与抗氧化酶活性变化呈相反趋势。     

中间球海胆丙酮酸激酶(PK)基因克隆及其对海水酸化的响应

为明确中间球海胆Strongylocentrotus intermedius丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,PK)基因(SiPK)的序列特征、组织表达规律及其对海水酸化胁迫的响应方式,采用cDNA末端快速扩增RACE技术方法获得了SiPK的cDNA全长序列,同时探究了该基因在不同海水酸化[自然海水(对照组)、ΔpH=-0.3(SA_1)、ΔpH=-0.4(SA_2)、ΔpH=-0.5(SA_3),ΔpH表示与自然海水pH的差值]胁迫条件下的响应方式。结果表明:中间球海胆PK序列全长为3616 bp,其中,包含一个编码537个氨基酸的开放阅读框(1614 bp)和两个非编码区片段(5′非编码区长度为91 bp,3′非编码区长度为1911 bp);系统进化分析发现,中间球海胆PK氨基酸序列与紫球海胆Strongylocentrotus purpuratus PK的亲缘关系最近;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)发现,成体中间球海胆PK基因在4种组织中均有表达,其相对表达量依次为性腺>管足>体腔液>肠;总PK酶活性检测显示,中间球海胆4种组织中的总PK酶活性依次为管足>性腺>体腔液>肠;海水酸化胁迫试验显示,与对照组相比,随着海水酸化程度的加重,中间球海胆肠组织中PK基因的相对表达量呈先极显著降低后极显著升高的趋势(P<0.01),但肠组织中总PK酶活性则呈极显著升高的趋势(P<0.01),性腺组织中PK基因的相对表达量随海水pH的降低而极显著降低(P<0.01),但该组织中总PK酶活性却呈现先升高后降低的趋势(P<0.05),管足和体腔液组织中PK基因的相对表达量和总PK酶活性均随海水pH的降低总体呈降低的趋势(P<0.05)。研究表明,中间球海胆可通过调节PK基因的表达及总PK酶活性响应海水酸化胁迫。     

黑嘴病病原菌人工感染对中间球海胆吞噬作用相关免疫指标的影响

为探讨黑嘴病病原菌感染对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius吞噬作用相关免疫指标的影响,选用壳径约2 cm的中间球海胆108只,用注射器针头刺入海胆体腔,再用浓度10² CFU/mL的黑嘴病病原菌液浸泡,经病原菌胁迫后0、1、6、12、24、48 h时测定各体腔细胞密度、细胞凋亡率、细胞坏死率、吞噬作用相关免疫指标(酸性磷酸酶(ACP)活性、活性氧(ROS)含量和总抗氧化能力(T-AOC))及吞噬相关免疫基因表达量,并利用有效吞噬细胞比例计算几种免疫指标的单细胞贡献值。结果表明:中间球海胆体腔液中变形吞噬细胞密度在黑嘴病病原菌胁迫1 h后下降约80%,同时吞噬细胞凋亡率上升至60.92%;体腔细胞中ACP、ROS和T-AOC在胁迫后呈现不同程度的变化趋势,计算为单个吞噬细胞平均贡献值后,这些指标及C3-pre和Clec4g基因相对表达量均一致呈现先升高后下降趋势,且均在胁迫1 h时达到最高,分别较胁迫前升高3、6、7、4、7倍;在胁迫后6～24 h,虽然吞噬细胞密度逐渐恢复,但其凋亡率呈下降趋势,坏死率逐渐上升至63.98%,C3-pre和Clec4g基因相对表达量,以及ACP、ROS和T-AOC的单个吞噬细胞平均贡献值均出现下降趋势;在胁迫后48 h,Caspase-8基因相对表达量上调至最高值,约为0 h的2倍。研究表明,中间球海胆在病原菌入侵前期,通过提高ACP活性、ROS含量和T-AOC及吞噬相关免疫基因表达等方式增强吞噬作用,并通过细胞凋亡和再生保持细胞数量,在病原菌入侵后期,由于不能清除病原菌,上述指标均下降,吞噬作用逐渐减退,细胞坏死率大幅上升,导致海胆发病。     

镉对中间球海胆性腺脂质过氧化的影响

研究了不同浓度的镉离子对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius性腺超氧化物歧化酶(S0D)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:低浓度的镉能激活海胆性腺SOD、CAT和GPx的活性,但随着镉离子浓度的增加和时间的延长,3种酶活性都受到不同程度的抑制;各试验组MDA的含量显著高于对照组。说明镉能引起海胆性腺脂质过氧化损伤。     

中间球海胆smad2/3基因克隆、组织表达及其脂多糖刺激响应

为明确中间球海胆Strongylocentrotus intermedius smad2/3基因(命名为Si-smad2/3)信息,初步研究了该基因的序列特征、组织表达模式及脂多糖对其表达的影响,采用RACE技术克隆获得了成体中间球海胆Si-smad2/3基因的全长cDNA序列。结果表明:Si-smad2/3基因的cDNA全长为2146 bp,共编码446个氨基酸;生物信息学分析发现,Si-smad2/3基因所编码的蛋白相对分子质量为50 300,等电点为6.93,属于亲水性非跨膜蛋白;通过与9种已公布物种的smad2/3蛋白氨基酸序列进行多重序列比对和系统进化分析发现,中间球海胆Si-smad2/3蛋白的氨基酸序列与其他真核生物smad2/3蛋白序列具有较高的相似性,与紫球海胆Strongylocentrotus purpuratus smad2/3蛋白的一致性高达96%,符合中间球海胆的分类和进化地位;实时定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示,Si-smad2/3基因在中间球海胆不同组织中均有表达,其相对表达量从高到低为体腔细胞>管足>性腺>围口膜>肠>齿间肌;利用脂多糖(LPS,0.1 mg/mL)对中间球海胆进行免疫刺激发现,与对照组相比,LPS刺激后Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞、管足和围口膜中均呈先升高后降低的表达趋势,其中,Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞中的相对表达量在LPS刺激9 h时达到峰值,管足中表达量在LPS刺激6 h时达到峰值,而围口膜中的表达量在LPS刺激72 h时达到峰值。研究表明,Si-smad2/3可能参与中间球海胆的免疫应答过程且免疫响应具有组织特异性。     

中间球海胆smad2/3基因克隆、组织表达及其脂多糖刺激响应

为明确中间球海胆Strongylocentrotus intermedius smad2/3基因(命名为Si-smad2/3)信息,初步研究了该基因的序列特征、组织表达模式及脂多糖对其表达的影响,采用RACE技术克隆获得了成体中间球海胆Si-smad2/3基因的全长cDNA序列。结果表明:Si-smad2/3基因的cDNA全长为2146 bp,共编码446个氨基酸;生物信息学分析发现,Si-smad2/3基因所编码的蛋白相对分子质量为50 300,等电点为6.93,属于亲水性非跨膜蛋白;通过与9种已公布物种的smad2/3蛋白氨基酸序列进行多重序列比对和系统进化分析发现,中间球海胆Si-smad2/3蛋白的氨基酸序列与其他真核生物smad2/3蛋白序列具有较高的相似性,与紫球海胆Strongylocentrotus purpuratus smad2/3蛋白的一致性高达96%,符合中间球海胆的分类和进化地位;实时定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示,Si-smad2/3基因在中间球海胆不同组织中均有表达,其相对表达量从高到低为体腔细胞>管足>性腺>围口膜>肠>齿间肌;利用脂多糖(LPS,0.1 mg/mL)对中间球海胆进行免疫刺激发现,与对照组相比,LPS刺激后Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞、管足和围口膜中均呈先升高后降低的表达趋势,其中,Si-smad2/3基因在中间球海胆体腔细胞中的相对表达量在LPS刺激9 h时达到峰值,管足中表达量在LPS刺激6 h时达到峰值,而围口膜中的表达量在LPS刺激72 h时达到峰值。研究表明,Si-smad2/3可能参与中间球海胆的免疫应答过程且免疫响应具有组织特异性。     

Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对鲫体内超氧化物歧化酶活性的影响

研究了Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)4种重金属离子对鱼体内超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并比较了鱼体不同组织中SOD活性的差别。在实验室条件下,将鲫Carassius auratus幼鱼置于不同质量浓度的Cu(Ⅱ)(0.06、0.12、0.25、0.50 mg/L)、Zn(Ⅱ)(0.60、1.25、2.50、5.00mg/L)、Cd(Ⅱ)(0.60、1.25、2.50、5.00 mg/L)、Pb(Ⅱ)(0.06、0.12、0.25、0.50 mg/L)溶液中,分别测定染毒24、48、72 h后鲫肝脏、鳃和肌肉组织中SOD的活性。结果表明:Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对鲫肝脏、鳃和肌肉组织中SOD活性的影响相似,即随着重金属离子浓度的增加,SOD活性整体上有先升高后下降的趋势。低浓度的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)对鲫肝脏、鳃和肌肉组织中SOD活性有明显的诱导作用;高浓度的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)则使组织中SOD活性降低,随着时间的延长,降低愈加明显;肝脏组织中SOD活性和敏感性均高于鳃和肌肉。