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《浙江大学》 2011年
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微囊藻毒素LR对PC12细胞的毒性及作用机制

孟冠敏  
【摘要】:水体环境中的藻类大量繁殖已成为世界性的生态问题,除了引发水华造成水体富营养化污染外,还释放大量的藻类毒素对人类和其它生物的健康构成威胁。在蓝绿藻属产生的毒素中,微囊藻毒素(Microcystin, MC)是人类日常生活中接触最多的一类由80多种同类物组成的单环七肽毒素,其中毒性最强的、研究最多的是微囊藻毒素-LR (Microcystin-LR, MC-LR)。MC-LR一般被认为是一种肝毒素,因为MC-LR主要靶向富集于肝脏并引起严重的肝脏毒性效应,包括急性肝出血、肝坏死和并与人类原发性肝癌相关。最近的研究发现,除了肝组织,MC-LR还可以透过血脑屏障和血液-脑脊液屏障而出现于脑组织中,由此推断微囊藻毒素可能还具有神经毒性。越来越多的研究提出微囊藻毒素的潜在神经毒性,然而MC-LR如何发挥神经毒性作用及其内在分子机制尚待揭示。 为探索MC-LR的神经毒性作用,我们选用了常被作为神经元细胞模型的高分化型的PC12细胞,首先研究MC-LR对PC12细胞的一系列细胞学效应,包括MC-LR对细胞存活率、细胞凋亡、细胞骨架和氧化应激状态的影响;探讨MC-LR在PC12细胞中如何影响其特异作用靶蛋白PP2A的酶活性、构成PP2A全酶的各亚基的蛋白表达水平;进一步研究了与细胞骨架相关的蛋白tau和HSP27的磷酸化状态,并从信号转导的角度探索该过程中可能的分子机制,从而为进一步阐明MC-LR神经毒性的机制以及提出有效的预防和治疗措施提供新的依据和思路。 主要结果: 1.在本实验条件下,MC-LR不影响PC12细胞的存活率。 2.在本实验条件下,MC-LR不引起PC12细胞发生凋亡。 3.在本实验条件下,MC-LR不影响PC12细胞的形态。 4. MC-LR对细胞骨架的影响具体表现为微管和微丝结构的紊乱,以及微管的稳定性下降。此外,MC-LR还使PP2A-Ba亚基与微管的结合下降。 5. MC-LR可诱导PC12细胞氧化应激水平的升高。 6. MC-LR进入PC12细胞后与PP2A-C亚基结合,抑制了PP2A酶活性,并且影响了PP2A各亚基的表达及PP2A-C的翻译后修饰水平。 7. MC-LR诱导了微管相关蛋白tau的过度磷酸化并导致tau与细胞骨架的结合下降,还诱导了微丝相关的调控蛋白HSP27的过度磷酸化。 8. MC-LR诱导细胞骨架相关蛋白的过度磷酸化的潜在机制可能包括PP2A活性被抑制和p38-MAPK通路的激活。 9.抑制p38-MAPK的激活能抑制MC-LR所诱导的细胞骨架相关蛋白的过度磷酸化和细胞骨架的重构。 主要结论: 1. MC-LR对PC12细胞的PP2A酶活性的影响可能是多重因素综合作用的结果,包括PP2A的不同组成亚基表达的改变以及PP2A-C亚基的翻译后修饰水平的改变。由此本研究在拓展了文献报道的基础上,进一步揭示了MC-LR对其特异靶蛋白PP2A的复杂的作用方式。 2.在本研究条件下MC-LR对PC12细胞产生的毒性主要为诱导氧化应激水平的升高和细胞骨架结构的改变。 3. MC-LR诱导了调控细胞骨架结构的组装和功能的细胞骨架相关蛋白tau和HSP27的过度磷酸化,这可能导致了细胞骨架的重构。 4. MC-LR诱导的细胞骨架相关蛋白tau和HSP27的过度磷酸化的机制可能是因为PP2A活性受到抑制后其介导的脱磷酸化作用减弱,而激活的p38-MAPK介导的磷酸化作用增强。 5. p38-MAPK通路的抑制剂能在抑制tau和HSP27的过度磷酸化的同时,对抗MC-LR对PC12细胞骨架产生的毒性效应,由此本研究还为探索有效对抗MC-LR神经毒性的预防和治疗措施提供了新思路。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X174

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 傅文宇,李敏伟,陈加平,徐立红;一种检测微囊藻毒素LR诱导大鼠肾细胞凋亡的方法[J];水生生物学报;2004年01期
2 傅文宇,陈加平,徐立红;Caspase-3在微囊藻毒素诱导的细胞凋亡中的作用[J];中国环境科学;2004年01期
3 陈加平,翁登坡,傅文宇,徐立红;微囊藻毒素LR对大鼠淋巴细胞DNA的损伤效应[J];水生生物学报;2004年06期
【共引文献】
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1 许川山,梁荣能;金丝桃素光动力作用诱导人鼻咽癌细胞凋亡[J];激光技术;2005年04期
2 许川山,Albert Wing Nang Leung;MPPa光动力作用诱导人鼻咽癌细胞凋亡的实验研究[J];激光杂志;2005年03期
3 陈加平,徐立红,傅文宇,邢鸣鸾;微囊藻毒素LR诱导大鼠肾NRK细胞Bax蛋白表达[J];水生生物学报;2004年04期
4 傅文宇,王咪咪,徐立红;微囊藻毒素LR对大鼠肝细胞Caspase-3酶活性的影响[J];水生生物学报;2004年04期
5 谭凤霞;王敏;王卫民;;利用草鱼CIK细胞和MTT法测定镉和铬毒性试验的优化[J];水生生物学报;2006年03期
6 黄湫淇,詹平;微囊藻毒素的细胞毒性及机制研究状况[J];预防医学情报杂志;2005年03期
7 陈加平,傅文宇,王秀敏,徐立红;微囊藻毒素LR对BRL-3A凋亡相关蛋白表达的影响[J];中国环境科学;2004年04期
8 刘成;高乃云;郭少华;;淡水水体中微囊藻毒素的检测分析进展[J];净水技术;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 XU Chuan~1 SHU Wei-qun~1 CHEN Ji-an~1 CAO Jia~2 1.Department of Environmental Hygiene,Faculty of Preventive Medicine,Third Military Medical University,Chongqing 400038,People's Republic of China 2.Department of Hygienic Toxicology,Faculty of Preventive Medicine,Third Military Medical University,Chongqing 400038,People's Republic of China;Microcystins Contamination in Aquatic Environment and Toxicology Study in China[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张杭君;微囊藻毒素诱导细胞凋亡机理的研究[D];浙江大学;2006年
2 刘成;微囊藻毒素在上海市水源地的分布状况及去除研究[D];同济大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 王秀敏;应用基因组学方法筛选FL细胞对微囊藻毒素-LR暴露的应答基因[D];浙江大学;2006年
2 许川;微囊藻毒素三峡库区水环境污染状况及毒性拮抗效应研究[D];第三军医大学;2005年
3 庞春艳;微囊藻毒素促肝癌过程中p53、p21基因表达改变及其相关机理研究[D];福建医科大学;2006年
4 熊丽林;微囊藻毒素-LR的毒性和毒作用机制的研究[D];东南大学;2006年
5 路艳艳;二甲基甲酰胺致人肝细胞凋亡及对Bcl-2、Bax和Caspase-3表达影响的研究[D];浙江大学;2007年
6 张宏;荒漠藻胞外聚合物抗肿瘤机制的研究[D];西北师范大学;2007年
7 黄湫淇;五溴联苯醚对SD大鼠生殖系统结构和功能的影响及其机制的研究[D];重庆医科大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 陈加平,徐立红,张甬元;微囊藻毒素对鱼组织匀浆液蛋白磷酸酶活性抑制作用的研究[J];水生生物学报;1998年01期
2 隋海霞,严卫星,徐海滨;微囊藻毒素的毒性以及水生生物的富集作用[J];卫生研究;2002年03期
3 周伦,鱼达,余海,陈坤,沈高飞,沈永洲,阮引玲,丁杏芬;饮用水源中的微囊藻毒素与大肠癌发病的关系[J];中华预防医学杂志;2000年04期
4 张占英!200032上海市,俞顺章!200032上海市,陈传炜!200032上海市;微囊藻毒素LR对DNA和自然杀伤细胞的损伤效应研究[J];中华预防医学杂志;2001年02期
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1 孟冠敏;徐立红;;微囊藻毒素的毒性效应与蛋白磷酸酶2A[J];中国细胞生物学学报;2010年01期
2 朱枫;钱晨;卢彦;;微囊藻毒素诱导细胞氧化胁迫的研究进展[J];生态毒理学报;2010年06期
3 王昊;徐立红;;微囊藻毒素研究的当前进展和未来方向[J];水生生物学报;2011年03期
4 王燕;郭宗楼;季林丹;王晓峰;徐立红;;蛋白磷酸酶抑制法-荧光法检测微囊藻毒素的影响因素研究[J];水生生物学报;2005年05期
5 胡智泉;李敦海;刘永定;何光源;;微囊藻毒素对水生生物的生态毒理学研究进展[J];自然科学进展;2006年01期
6 隗黎丽;;微囊藻毒素对鱼类的毒性效应[J];生态学报;2010年12期
7 龚艳;敖鸿毅;刘碧波;闻胜;王智;胡定金;张兴中;宋立荣;刘剑彤;;无机砷对滇池微囊藻生长及产毒的影响[J];科学通报;2011年21期
8 卢智俊;郑菁;胡解郁;;鸡砂囊肌动蛋白的提取纯化及其抗血清的制备[J];武汉大学学报(理学版);1986年01期
9 郭林林,李学宝;肌动蛋白解聚因子/丝切蛋白:肌动蛋白重塑蛋白质家系[J];生命的化学;2005年03期
10 张建英,张杭君,陈英旭;微囊藻毒素导致鲫鱼淋巴细胞凋亡的研究[J];环境科学学报;2005年08期
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1 张晓光;惠延年;韩泉洪;侯旭;黄晓峰;马吉献;;结合磁珠与否机械牵拉模型下培养人RPE细胞牵拉模型中细胞骨架的变化[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
2 张宇;桑晨;赵子彦;庄逢源;;模拟微重力对人脐静脉内皮细胞ICAM-1及VCAM-1的影响[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
3 冯世亮;朱卫平;;伪足伸出过程中的信号转导及细胞骨架重组动态模拟[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年
4 王沛;郑荣远;;2-BFI对EAE中枢CK-BB、钙泵和细胞骨架相关蛋白的影响[A];中华医学会第十三次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2010年
5 孔祥银;;HSF4b的下游基因SKAP2调控actin细胞骨架的重组[A];中国遗传学会模式生物与人类健康研讨会会议论文集[C];2010年
6 王佐好;禹永春;崔艺峰;李林;郭慧淑;李在硫;许文燮;;细胞骨架在低渗牵张增加毒蕈碱电流中的作用[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
7 李青;宋晓伟;邹俊;朱霓;袁文俊;荆清;秦永文;;microRNA通过靶向细胞骨架调节蛋白抑制心肌肥厚[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年
8 赵天德;余郁;高福云;;微量培养整装提取观察细胞骨架的方法[A];第五次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1988年
9 李蕾;蒋炜;王吉耀;王逸青;方国汀;杨长青;;RhoA GTP酶在TGF β_1诱导的肝星状细胞迁移及细胞骨架调节中的作用[A];中华医学会第七次全国消化病学术会议论文汇编(上册)[C];2007年
10 王珍祥;吴军;易绍萱;;细胞骨架及运动基因对瘢痕挛缩作用的实验研究[A];全国烧伤早期处理专题研讨会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李兵;揭开微囊藻毒素致肝癌之谜[N];健康报;2003年
2 姜澎;水污染致癌之谜解开[N];文汇报;2003年
3 山居;四市共建水质卫生监测平台[N];无锡日报;2009年
4 孙庆伟;人体内的“钙”[N];家庭医生报;2007年
5 本报记者  许琦敏;青菜太空生长奥秘初解[N];文汇报;2007年
6 衣晓峰;哈医大揭示脑血管病中细胞骨架活性与凋亡关系[N];中国医药报;2009年
7 刘云祥;严密监控太湖水质[N];无锡日报;2010年
8 吴一福;第四军医大学培养出人胎盘绒毛滋养细胞株[N];中国医药报;2007年
9 雷志勇;诱发癌细胞转移新路径被发现[N];健康报;2006年
10 李兵;水藻疯长 肝癌高发[N];健康报;2003年
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1 孟冠敏;微囊藻毒素LR对PC12细胞的毒性及作用机制[D];浙江大学;2011年
2 胡志坚;微囊藻毒素毒性及其致癌机制[D];福建农林大学;2009年
3 孙瑜;微囊藻毒素LR对肝细胞系HL7702内的蛋白磷酸酶PP2A下游靶点的影响[D];浙江大学;2012年
4 倪婉敏;湖库藻华监测与微囊藻毒素细胞毒性风险评价方法研究[D];浙江大学;2012年
5 温若冰;噬菌体展示技术筛选藻毒素结合多肽、毒素调查及甲藻钙调蛋白基因的研究[D];中国海洋大学;2011年
6 王伟;细胞骨架重构在VEGF与TNF-α促进汉坦病毒感染致血管内皮细胞通透性增高中的作用及其机制[D];第四军医大学;2012年
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1 陈东妮;细胞骨架相关的微囊藻毒素毒性机理研究[D];宁波大学;2012年
2 刘斌;土槿乙酸的抗肿瘤作用及其作用机制研究[D];河北医科大学;2005年
3 赖小刚;阴离子通道对大鼠心室肌细胞瞬时外向钾通道的调控研究[D];第四军医大学;2005年
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6 曾超;细胞骨架在陡脉冲诱导肿瘤细胞生物电效应中的作用[D];重庆大学;2009年
7 王昊;微囊藻毒素LR对人肝癌细胞SMMC-7721的作用研究[D];浙江大学;2012年
8 李迎春;肌动蛋白磷酸化及其作用的研究[D];南京医科大学;2005年
9 蔡宏;细胞骨架在皮肤低温损伤中的重要作用及低温保护剂的相关研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
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