蓝LED适应对缓解Cd2+胁迫斑马鱼抗氧化能力和非特异性免疫的影响

摘要

镉（Cd2+）是一种可以对水生生物的抗氧化系统和免疫系统造成严重危害的环境污染物。而蓝色发光二极管（Blue Light Emitting Diodes）具备减轻鱼类氧化应激和改善鱼类的免疫系统的潜力。因此，本篇文章研究蓝LED适应改善由镉诱导引起的斑马鱼（Zebrafish）的氧化应激和免疫毒性，旨在探讨蓝LED适应对急性镉（Cd2+）暴露胁迫诱导的鱼类氧化应激和免疫毒性的缓解作用。实验斑马鱼被预先暴露于白发光二极管(用作对照组)和蓝发光二极管下(峰值450nm，辐照度0.9 W/m2)，时间周期4周，然后分别暴露于镉浓度为0 mg/L和0.97 mg/L的实验组中4天，分别取样斑马鱼的肝脏和卵巢组织进行相关指标的测定分析。在通过对斑马鱼的应激实验，斑马鱼的卵巢中镉的单独暴露增加了丙二醇(MDA)和氧化一氮(NO)的水平；增加了铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)指标、过氧化氢酶（CAT）指标、诱生型一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶（COX-2）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）相关基因的酶活。然而，在蓝LED(蓝LED)适应和镉暴露（蓝LED+Cd2+）的条件下，斑马鱼的卵巢中上述因子的相关指标变化不显著。在斑马鱼的肝脏中，通过镉的单独暴露或者单独的蓝LED适应，斑马鱼的MDA和 NO水平、iNOS和 COX-2的酶活都得到显著提高。蓝LED适应缓解了镉诱导对Cu/Zn-SOD、CAT、iNOS、COX-2和 TNF-α的mRNA干扰。同时，在斑马鱼的卵巢和肝脏中，镉的单独暴露显著的增强了核转录因子κB(NF-κB)和E2连带因子(Nrf2)的mRNA水平，然而，在蓝LED+Cd2+条件下，对两者之间转录因子的表达没有影响。Kelch-like-ECH-associated protein1(Keap1a and Keap1b)和κBα抑制剂(IκBαa and IκBαb)在mRNA水平上的一致变化可能有助于调节Nrf2和 NF-κB信号通路的转录活性。实验结果表明，蓝LED对斑马鱼肝脏和卵巢中的Cu/Zn-SOD、 CAT、 iNOS、COX-2和 TNF-α等指标有影响，更多的是起到缓解斑马鱼镉诱导的氧化应激和免疫毒性的作用，进一步明确了Cd2+对斑马鱼机体的毒性及其机理，为水环境的保护和水产品的安全养殖提供理论依据.总问言之，我们Y研究证明了蓝色LED适应可以缓解Cd2+胁迫斑马鱼抗氧化能力水平和非特异性免疫，蓝光对斑马鱼早期和成鱼具有正面有益性的影响，同时蓝色LED还可以通过抑制Nrf2和NF-κB信号通路缓解鱼类种群的镉诱导的氧化应激和免疫毒性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1引言1

1.2斑马鱼研究概述

1.3 发光二极管在环境学中的研究概述

1.4水环境重金属污染概述

1.5镉的重金属概述

1.6 LED适应和Cd2+胁迫斑马鱼的联合毒性作用概述

1.7研究内容、目的及意义

第二章 实验设计及材料方法

2.1实验设计

2.2样品采集和制备

2.3实验材料用品

2.4抗氧化和免疫指标测定

2.5 基因表达测定

2.6 统计分析

第三章 斑马鱼抗氧化能力和非特异性免疫指标变化分析

3.1 蓝LED适应对缓解Cd2+暴露斑马鱼MDA和NO含量的影响

3.2抗氧化反应

3.3炎症反应

3.4转录因子及其抑制子的表达

3.5转录因子与其目的基因及其抑制因子表达的相关性

第四章 讨论

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果