全氟辛烷磺酸类物质对剑尾鱼Cu/Zn-SOD及相关应激基因表达的影响

摘要

研究全氟辛烷磺酸类物质(PFOS)暴露对剑尾鱼肝脏Cu/Zn-SOD及相关应激基因表达的影响,探讨筛选导致体内氧化应激反应的敏感生物标志物,并首次克隆和分析剑尾鱼Cu/Zn-SOD的cDNA全序列.实验将剑尾鱼随机分为5组,包括对照组和3.5、7.0、14.0和28.0mg/L等4个PFOS实验暴露组,同时设置平行组.定量测定了24 h、48 h、96 h和14 d肝脏组织中的Cu/Zn-SOD、HSP70-1、HSP70-2和GST mRNA表达水平的变化,成功克隆包含794 bp核苷酸和编码154个氨基酸的剑尾鱼Cu/Zn-SOD的cDNA全序列.通过与其他相关鱼类Cu/Zn-SOD的核苷酸序列和氨基酸序列相似生比较发现,核苷酸和氨基酸序列相似性分别达到77％ ～ 83％和79％ ～88％.高浓度PFOS暴露后,剑尾鱼肝脏中与应激相关的各种基因发生不同程度的变化.通过RT-PCR技术检测Cu/Zn-SOD mRNA表达在剂量效应上不显著,Cu/Zn-SOD mRNA表达和SOD活性之间并没有相关性,推断是其他类型的SOD基因在PFOS暴露下发挥更为重要的作用.随着暴露时间的持续延长,Cu/Zn-SOD基因的转录水平变化趋势与SOD活性变化及HSP70-1 mRNA表达相一致,表明HSP70通过提高剑尾鱼体内SOD水平以保护机体免受氧化损伤.HSP70-2 mRNA水平比HSP70-1 mRNA表达更加敏感.HSP70-2变化趋势与Cu/Zn-SOD mRNA表达相关性不强,其相关机制有待进一步研究.GSTmRNA表达呈不断上升趋势,这与Nrf2信号传导途径有关,也可能是机体在应对PFOS进入鱼体后的一种防御措施.剑尾鱼在体实验表明,PFOS能够诱导肝脏氧化应激反应,GSTmRNA和HSP70-2 mRNA表达可以作为PFOS暴露的敏感生物标志物.