TiO2纳米颗粒对金鱼乳酸脱氢酶表达的影响.pdf

第29卷第3期
连海洋大学学报
Vol 29 No. 3
2014年6月
JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSTTY
June 2014
DO1:10.39%69/J.ISS.2095-1388.2014.03.018
文章编号:2095-1388(2014)03-0287-03
TiO2纳米颗粒对金鱼乳酸脱氢酶表达的影响
戈洋,汪静,曲冰,潘超,古菲菲,邹颖慧
(大连海洋大学理学院,辽宇大连116023)
摘要:用聚丙烯酰胺凝胶电泳法硏究了不同质量浓度(0、30、60、90、120、150mg/1)的TO2纳米颗粒
对体长为(8.0±0.2)cm的金鱼 Carassius auratus鳃、心、肝胰脏、肾、脑组织中乳酸脱氧海(IDH)同工
表达的影响。结果表明:与对照组相比,金鱼各组织中的LDH酶带数及活性均发生明显的变化,带数
随纳米颗粒浓度的升高而减少,IDH活性呈现纳米颗粒低浓度诱导表达而高浓度抑制表达的变化规律,I
在肝腆脏组织中出现C基因的表达。
关键词:金;乳酸脱氡酶;二氧化钛:纳米颗粒:同工酶
中图分类号:TB383
文献标志码:A
纲米颗粒因其貝有小尺寸效应、表面效应、量0.2)cm,购自大连市香炉礁花鸟鱼虫市场。TiO
子尺寸和宏观量子隧道效应的物理化学特性而被广纳米颗粒(P25)购自德国奥德赛公司。
泛应用于工业生产中,它在给人类带来便利的同时
1.2方法
也会对生物体构成威胁。暴露于空气中的纳米颗粒
对哺乳动物生物效应的相关报道屡见不鲜?。对1.2.1试验分组及TO,处理将试验鱼分为6组
细菌的相关研究发现,Zn0、TiO2、Fe-O2和SiO2每组5尾鱼,分别用浓度为0(对照)、30、60、
等纳米颗粒会破坏大肠杆菌细胞膜的通透性,且粒90、120、150mg/1,的TO2溶液进行24h处理。
径越小毒性越强”。纳米颗粒在应用过程中也会1.2.2样品的制备低温条件下对金鱼进行解剖,
进入水体,刘娅琛等研究发现,SiO2納米颗粒能提取鳃、心、肝胰脏、肾和脑组织,用体积分数为
够降低小球藻的生物量和蛋白含量;董霞研究0.9%的预冷生理盐水清洗各组织血污,加入pH
发现,经TO2处理后的斑马鱼出现侧游、体质量为7.0的磷酸盐缓沖液,所加缓冲液的体积与金鱼
減轻、比干重增加、鰓组织坏死或脱落等现象。但组织质量之比为3:1(mL:g),在4℃下以
有关纲米颗菻对金鱼生物效应的研究目前尚未见报10000r/min离心30min,取上清液,与体积分数
道。同工嗨是基因表达的产物,不同的同工与基为75%的甘油等体积混合后,置于冰箱(-20℃)
因的关系不同の。生物在进化过程中为适应环境中保存备用
的变化产生了与代谢活动相统一的同工酶。乳酸脱1.2.3电派采用非变性聚內烯酰胺凝胶电泳法
氧酶(DH)广泛存在于生物体的各器官组织中,分离胶浓度为7%,浓缩胶浓度为5%,电极缓冲
是生物体代谢过程中不可或缺的一种海。本研究液为pH8.8的Tris-Gly缓冲液。用DYY-6C型稳
中,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,分析不同浓度乐稳流电泳仪进行电泳。用10L的微量进样器进
的纳米颗粒对金鱼1DH表达的影响,旨在为纳米行上样,每孔加入10L样品,再加入适量的溴酚
颗粒的安全使用提供参考依据。
蓝指示剂,连接电泳槽(DYCZ-24D型垂直板电
1材料与方法
泳槽)的正负极,将电泳槽移至4℃的冰箱内进
行电泳,电泳时间约为5h。
1.1材料
1.2.4染色及酶谱处理电泳结束后,将凝胶置
试验用金鱼 Carassis auratus体长为(8.0±于1DH染色液中避光染色30min后,用体积分数
收稿日期:2013-
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50773010);辽宁省科学技术计划项目(2008228002);辽宁省教育厅科研项目(2009A172
作者简介:戈洋(1988-),女,倾士研究生。E-mail:gesang2701880c163.com
通信作者:江静(1966-),女,博士,教授。E-mail:wangi@dlu.edu.com
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大连海洋大学学报
第29卷
为7%的醋酸进行固定脱色。用数码照相机拍照后使细胞中的LDH渗透到组织液中继而表达出酶活
使用 Imagej软件进行灰度分析。
性。研究表明,经TO2纳米颗粒处理后金鱼各组
2结果与分析
织的LDH酶带数减少。
2.2TiO2对金鱼各组织IDH同工酶活性的影响
2.1TiO2对金鱼各组织LDH同工酶谱的影响
经不同浓度的TO2纳米颗粒处理后,金鱼鳃、
从图1可见:经TO2纳米颗粒处理后,金鱼鳃心、肝胰脏、肾、脑组织中L.DH同工酶的活性如
组织的海带发生了明显变化,各浓度组鳃组织中表1所示。金鱼鳃组织中, LDHI和.DH2活性随
LDH3缺失;对照组心脏组织中表达出4条酶带,TiO2浓度的升高而増强,TiO2浓度为120mg/L时
而各浓度组心脏中均缺失1.DH4和1DH5;对照维活性最强,超过120mg/L.时酶活性又呈下降趋势
肝胰脏中表达出5条嗨带,30、60、90、150mg/L即低浓度诱导表达,高浓度抑制表达;LDHB在对
浓度组肝胰脏中LDH、LDH3、LDH4和LDH5均照组中活性较低,在各浓度组中均不表达,说明
消失,120mg/L浓度组肝胰脏中IDH3和LDH5有I.DH有一定的环境耐受范围,为适应环境变化
表达且还表达出IDH6酶带;对照组肾组织中表达LDHI和LDH2在环境胁迫下表现出应激性,当环
出3条酶带,而各浓度组缺失LDH3;对照组脑组境条件超过耐受范围的阈值时,酶活性开始下降。
织中表达出5条酶带,而各浓度组缺失L.DH4和1.DH3的耐受范围较1DH1、1.DH2窄,低浓度的
1DH5。肝胰脏中I.DH3和IDH5在低浓度组不表TiO2納米颗粒就可使其活性完全消失,说明LDH3
达,在120mg/L浓度组中又出现,说明低浓度对环境因子较敏感。本试验中发现,金鱼暴露于经
TiO2納米颗粒破坏了组织液中嗨分子的构象,当浓TO处理的曝气水中时,鳃盖扇动频率增加,对照
度继续升高,TO2纳米颗粒破坏细胞膜的通透性,组的鳃组织呈鲜红色,30、60mgL浓度组的鳃组
织颜色无明显变化,但随着TiO2浓度的升高(如
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90、120mg/L),金鱼鰓纽织颜色逐渐加深,呈深
红色,各浓度组鳃组织中均能看到聚集的白色
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O2颗粒。当TO2浓度升高到150mg/L.时,鳃组
LDH5
LDH4
织颜色趋于发白。
金鱼心脏组织中,LDHI呈现低浓度诱导表
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达,高浓度抑制表达;而LDH2则呈现低浓度抑制
肝胰脏
LDH5
表达,高浓度诱导表达;LDH4和LDH5在对照组
LDH4
中活性较LDH1和LDH2躬,在各浓度组中酶活性
LDHI
完全消失。LDH5只在对照组中出现且表达活性
弱,这与心脏属于好氧器官,催化乳酸转化为丙酮
肾
酸以产生大量的ATP来维持心脏的收缩功能有关
金鱼肝胰脏组织中,1.DHI在各浓度组中活性
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完全消失;LDH2的活性随TiO2浓度的升高而增
脑
LDHS