镉暴露对黑斑蛙精巢ROS的诱导及其蛋白质氧化损伤作用机理

重金属镉对精巢发育、呼吸及神经系统信号转导等途径均有不良影响,被认为是造成两栖动物种群数量急剧下降的重要原因之一。然而,有关镉对精巢损伤的分子机理还不清楚。通过对镉暴露后的黑斑蛙精巢活性氧自由基(ROS)、蛋白质羰基(PCO)以及DNA蛋白质交联(DPC)等指标的系统分析,探讨了镉对精巢毒害的分子作用机理。随镉浓度的增加,黑斑蛙精巢细胞线粒体ROS随镉暴露浓度的增加而升高,0.5、1.0 mg/L镉染毒组与对照组比较有显著性差异(P<0.05);精巢组织PCO和DPC也随镉暴露浓度的增加而逐渐上升,且均呈明显的浓度-效应关系。结果表明:镉诱导机体产生ROS,进而导致蛋白质氧化损伤以及DNA损伤,说明精巢组织ROS的产生是镉致雄性生殖毒效应机制的重要因素之一。     

镉致黑斑蛙肝脏氧化损伤与金属硫蛋白含量的变化

为观察镉对黑斑蛙(Rana nigromaculata)肝脏脂质过氧化产物和金属硫蛋白含量的影响,将黑斑蛙暴露于10.0mg·mL-1浓度的镉溶液中30d,分别测定了黑斑蛙在暴露4、10d和30d时肝脏组织中镉(Cd)、还原型谷胱甘肽(GSH)、金属硫蛋白(MT)和过氧化产物丙二醛(MDA)的含量。实验结果表明,黑斑蛙肝脏中镉的积累量、GSH和MT含量均随着镉暴露时间的延长而显著升高,具有明显的时间-效应关系;在镉暴露的第10天,肝MDA含量明显高于对照组。提示镉可对黑斑蛙肝脏造成氧化损伤,而GSH、MT含量的升高则可能是机体抗氧化损伤的机理之一。     

壬基酚对雄性黑斑蛙生殖毒性的研究

通过研究壬基酚对雄性黑斑蛙(Rana nigromaculata)成体的精子和精巢的影响,探讨壬基酚对黑斑蛙的生殖毒性.用不同剂量的壬基酚对雄性黑斑蛙进行处理,对黑斑蛙的精巢系数、精子数、形态结构、畸形率和精巢显微结构等分别进行研究.结果表明,与对照组相比,随着壬基酚浓度的升高,染毒组黑斑蛙的精巢系数下降,精子数减少,精子畸形率明显增大;畸形精子主要表现为其头部出现肥大、弯曲和圆形等现象;精巢显微结构发生变化,表现为生精小管萎缩,生精细胞层次减少,间质区不明显.说明壬基酚对雄性黑斑蛙生殖系统具有毒性效应.     

黑斑蛙精巢MDA和抗氧化酶对铅、镉暴露的生态毒性响应

以健康性成熟黑斑蛙为供试动物,以精巢组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性为指标,进行了水体铅、镉暴露的生态毒性响应研究.结果表明:(1)精巢MDA含量随铅、镉暴露浓度的升高而明显增加,且呈明显的浓度-效应关系.说明低水平铅、镉的长期暴露对黑斑蛙精巢具有一定的损伤作用;(2)SOD活性在各处理组响应变化不明显,CAT、GSH-Px活性则被显著诱导,说明GSH-Px、CAT在铅、镉引起的精巢抗氧化损伤中起着重要作用;(3)3种抗氧化酶相比,GSH-Px活性对铅、镉暴露响应最敏感,SOD活性的响应最不明显,精巢GSH-Px活性是指示铅、镉暴露的优选生物标志物。     

镉诱导金属硫蛋白在华溪蟹组织中的表达

采用体外暴露染毒法,研究了不同浓度与时间条件下,镉诱导河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)金属硫蛋白(metallothionein,MT)在肝胰腺、肌肉、鳃和卵巢中的表达差异。镉浓度分别为0、14·5mg/L、29mg/L和58mg/L;处理时间依次为1d、3d和5d。利用镉血红蛋白饱和法和火焰原子吸收分光光度法(AAS)测定MT的蛋白含量。结果显示,用不同的染毒浓度和处理时间,镉在组织中诱导产生MT的含量有较大差异,其中肝胰腺MT的诱导量最大,变化规律也最明显;肌肉中也有较大量MT的表达;而鳃和卵巢MT的诱导量均较低。此外,本文分析了镉的浓度与时间梯度对诱导MT表达的影响与毒性效应机制。结论:组织不同,染毒浓度及时间不同,镉诱导MT的表达也不同,具有一定的组织差异性和规律性。     

壬基酚对黑斑蛙的毒性效应

通过研究壬基酚对黑斑蛙(Rana nigromaculata)血浆渗透压以及血细胞的影响,探讨壬基酚对黑斑蛙血液的毒性效应。用200、400和600mg/kg壬基酚分别对黑斑蛙腹部淋巴囊注射染毒,在不同的时间间隔内利用渗透压仪测量各组血浆渗透压,同时制作血涂片观察血细胞的异常现象。结果表明,在相同处理时间内,随着壬基酚浓度的增加,黑斑蛙血浆渗透压值上升,血细胞膨大,血细胞核分裂以及核质不均匀现象明显;在相同浓度处理组中,随着处理时间的延长,黑斑蛙血浆渗透压上升,血细胞膨大,细胞核损害严重。壬基酚可诱发红细胞出现微核现象,随着壬基酚浓度的增加,同一处理时间内黑斑蛙红细胞微核及核异常率呈现先上升后下降的变化规律;随着处理时间的延长,各处理组红细胞微核率及核异常率呈现下降的趋势。     

镉暴露大鼠睾丸支持细胞金属硫蛋白表达的时相研究

啮齿目动物的睾丸较肝脏对镉毒性更为敏感.为阐明不同组织细胞的镉毒性分子机制,对镉暴露大鼠睾丸支持细胞与肝脏金属硫蛋白基因(MT)的表达及镉蓄积进行了时相研究.成年雄性SD大鼠低剂量镉(4.0 μmol/kg)皮下注射后,立即进行睾丸支持细胞和肝脏组织的分离.采用RT-PCR技术分析mRNA,并用光密度扫描作半定量分析,蛋白质定量用ELISA方法,原子分光光度吸收法测定镉浓度.结果显示：镉暴露1 h后肝脏MT mRNA即有明显的诱导表达,3 h达高峰;支持细胞也有明显的诱导表达, 6 h达高峰.镉暴露后肝脏MT有明显的诱导表达,但睾丸支持细胞不但未见MT增加而且还稍有下降.提示：a.镉对MTmRNA的诱导表达具有时间依赖性和组织特异性.b.镉虽然能诱导睾丸MT的转录,但没有促进其MT的合成,这可能是睾丸对镉毒性与致癌作用较肝脏更敏感的重要原因.     

壬基酚对黑斑蛙神经活动的影响

应用电生理的方法研究不同浓度壬基酚对黑斑蛙的坐骨神经干神经冲动产生和传导的影响。用不同浓度的壬基酚处理黑斑蛙,7 d后,观察其活动状态和体表特征,同时用生物信号采集处理系统分别测定壬基酚对黑斑蛙坐骨神经干的神经冲动传导速度、动作电位幅度、相对不应期和绝对不应期的影响。结果表明：随着壬基酚浓度的增加,黑斑蛙的活力减弱,其皮肤出现血斑的现象加重,说明壬基酚可引起黑斑蛙活力、精神和体表等发生异常;随着壬基酚浓度的升高,黑斑蛙坐骨神经干的神经冲动传导速度逐渐减慢,动作电位峰值降低,相对不应期和绝对不应期逐渐延长,与壬基酚浓度呈剂量-效应关系。说明在壬基酚作用下,黑斑蛙神经活动对刺激反应的灵敏性降低,动作电位的产生及传导受到一定程度的抑制和阻碍。在50 mg·kg^-1低浓度组,壬基酚对黑斑蛙神经活动影响不显著(P>0.05),说明黑斑蛙对低浓度的壬基酚有一定的耐受力。     

黑斑蛙嗅器和犁鼻器的组化及超微结构特征

嗅感受器主要感知外界环境中化学信号分子.本文采用银染、NADPH-组化染色和电镜技术来观察黑斑侧褶蛙(Petophylax nigromaculatus)的嗅器和犁鼻器的功能差异及细胞组成.银染法可对嗅上皮和犁鼻上皮的细胞进行分类及区分.其中,支持细胞胞核深染成黑色,嗅细胞胞核银染为花斑状.细胞计数显示,犁鼻上皮的嗅神经细胞含量百分比显著高于嗅上皮.组化结果显示,黑斑侧褶蛙嗅上皮和犁鼻上皮对NADPH-d表达模式差异显著,前者表达明显高于后者.电镜结果显示,黑斑侧褶蛙嗅上皮和犁鼻上皮的支持细胞由两种类型的细胞组成,分别为纤毛型和颗粒型支持细胞.     

镉在黑斑蛙组织的积累与分布

研究民镉暴露实验中黑斑蛙不同器官组织对镉的吸收积累,并对其在不同器官组织中的分布规律进行了分析。结果表明：镉在黑斑蛙器官组织的积累具有选择性,主要积累在肠和肝脏中,其次是皮肤、肌肉,而骨骼中没有积累。     

Amphibian metallothionein. Induction in the frogs Rana japonica, R. nigromaculata and Rhacophorus schlegelii

Cadmium (Cd) was injected intramuscularly into three species of frogs to examine the number of isoforms in the induced metallothionein (MT). The induced MT was shown to consist of a single isoform in the three species of frogs Rana japonica, R. nigromaculata and Rhacophorus schlegelii. Native MT in the livers of R. japonica and R. nigromaculata was copper (Cu)-MT and the induced MT in the three species was Cd, Cu-MT, the Cd/Cu ratio in the induced MT being different from species to species. The effect of Cd injections on the concentrations of 10 elements in the livers and kidneys of the Rana species was not significant except for Cu.     

棘胸蛙、虎纹蛙、黑斑蛙血细胞的比较

应用Giemsa染色法对棘胸蛙、虎纹蛙和黑斑蛙的血细胞进行显微观察和各形态参数测定,并对各类细胞作了图示和描述。结果表明,红细胞和白细胞的形态和数量比例有一定属和种的特征,并与其生长环境和进化地位有一定联系。     

Analysis of stress-induced gene expression in fish cell lines exposed to heavy meals and heat shock

We have examined the effect of heavy metals on the expression of two major groups of stress-induced proteins in fish cell lines: the 70 kDa heat-shock proteins (hsp70) and metallothioneins (MTs). The rainbow trout hepatoma (RTH) cell line synthesized the hsp70 protein in response to zinc and heat shock, while chinook salmon embryonic (CHSE) cells synthesized this protein in response to these inducers, as well as cadmium. The synthesis of this 70 kDa protein was correlated with the accumulation of hsp70 mRNA as measured by hybridization to a trout hsp70 gene probe. Heavy metals also induced the synthesis of MT in RTH cells. However, heat shock did not result in induction of MT and its mRNA. Unlike RTH cells, CHSE cells did not synthesize MT following exposure to cadmium or zinc. When these cells were treated with 5-azacytidine prior to heavy metal treatment, accumulation of MT mRNA was observed. Northern blot analysis of total RNA from 5-azacytidine treated CHSE cells, using a trout MT (tMT-B) cDNA probe, indicated that the time-course of induction and the maximal level of MT mRNA accumulation in response to cadmium and zinc paralleled that observed in RTH cells. Copper and dexamethasone were ineffective in inducing MT mRNA in 5-azacytidine-treated CHSE cells. These results indicate that MT is specifically induced in response to heavy metal treatment, whereas the synthesis of hsp70 appears to be a general stress response. Furthermore, MT is differentially regulated by heavy metals and dexamethasone in these cell lines and the expression of MT is cell-type-specific.     

黑斑蛙肾的组织结构

应用组织学和组织化学方法研究了黑斑蛙(Rana nigromaculata)肾的显微结构。结果表明,黑斑蛙的肾除具有肾单位和集合小管外,还见有淋巴样组织分散于肾实质中。在肾腹侧发现有与真骨鱼类斯坦尼斯小体相似的结构,其中聚集有较多的肥大细胞。说明黑斑蛙的肾具有多种生理功能。     

Adaptive changes of gastro-entero-pancreatic system endocrine cells in the black-spotted pond frog Rana nigromaculata after fasting

Changes in distribution density,morphology and secretory content of endocrine cells in the gastro-entero-pancreatic system of black-spotted frogs Rana nigromaculata before and after fasting were investigated using immunohistochemistry and antisera to six gut hormones.Six types of endocrine cells were detected in the digestive tract of Rana nigromaculata,including 5-hydroxytryptamine(5-HT),gastrin(GAS),somatostatin(SOM),glucagon(GLU),pancreatic polypeptide(PP)and vasoactive intestinal polypeptide(VIP)cells.A...     

金线蛙早期胚胎发育的初步观察

报道了金线蛙的早期胚胎发育。自受精卵期至鳃盖完成期共分为 2 6个时期 ,其发育历程及各时期胚胎外形特征与黑斑蛙基本相似 ,但孵化期比黑斑蛙推迟三个胚期而早于泽蛙 ,在水温 ( 2 0± 0 5)℃及常温 ( 2 1 5～ 2 4℃ )条件下 ,其胚胎发育的全时程分别为 2 1 2 94小时和 1 70 95小时。