地塞米松对秀丽隐杆线虫的多种毒性效应及作用机制

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中文摘要：目的：本文以模型动物秀丽隐杆线虫(以下简称：线虫，Caenorhabditiselegans)，浸泡于不同浓度地塞米松稀释液中一定时间，观察线虫的生理水平(寿命、生殖能力、运动行为)、生化水平(细胞凋亡)以及分子水平(部分相关胁迫基因表达)的改变情况，探讨地塞米松对线虫造成的毒性效应，从而推断地塞米松的作用机理。方法：利用K-medium溶液进行地塞米松稀释液配制，将线虫分别暴露在终浓度为500、1000、1500、2000mg·L-1地塞米松溶液中，同时设立K-medium溶液空白对照组(0 mg·L-1)。将线虫液体暴露48h后，体视显微镜下观察并记录线虫寿命、生长发育、繁殖和运动行为情况；吖啶橙AO染色法避光处理液体暴露后的线虫2h，荧光倒置显微镜下观察线虫体内细胞凋亡情况；提取液体暴露后的线虫总RNA，采用日本TAKATA试剂盒，通过实时荧光定量PCR检测线虫部分胁迫相关基因的分子表达量。结果：线虫经500、1000、1500、2000mg·L-1地塞米松暴露48h后，与空白对照组相比(0 mg·L-1)： (1)线虫的最长寿命和平均寿命均有轻微的下降趋势，但均无明显差异(P＞0.05)。 (2)线虫的后代数量和怀卵数均有不同程度的下降。其中1500mg·L-1和2000mg·L-1实验组的线虫后代数量显著下降(P＜0.05)，1000、1500、2000mg·L-1实验组的线虫子宫怀卵数量显著下降(P＜0.05)，并且均具有浓度-剂量效应，表明地塞米松具有潜在的生殖毒性效应。 (3)线虫运动行为能力均有不同程度的下降。其中1500mg·L-1和2000mg·L-1实验组的线虫头部摆动频率显著下降(P＜0.05)，1000、1500、2000mg·L-1实验组的线虫身体弯曲频率和咽泵跳动频率显著下降(P＜0.05)，同样具有一定程度的剂量效应关系。对比相同浓度组的不同运动行为指标，对药物暴露的敏感度比较为身体弯曲＞咽泵跳动＞头部摆动。说明地塞米松具有潜在的神经毒性效应。 (4)各实验组线虫体内细胞凋亡情况均发生了一定程度的提高，其中1500mg·L-1和2000mg·L-1实验组的线虫体内细胞凋亡相对荧光值强度显著升高(P＜0.05)，细胞凋亡加剧，提示地塞米松可能通过提高线虫体内细胞凋亡来造成其生理行为改变的毒性效应。 (5)各浓度组线虫暴露48h后，采用实时定量PCR方法检测了线虫部分胁迫相关基因的表达量，与空白对照组相比(0 mg·L-1)，发现地塞米松暴露导致了超氧化物歧化酶基因(sod-1)表达量显著提高，谷胱甘肽转移酶基因(gst-1)表达量显著降低，类P-53蛋白基因(cep-1)表达量先显著上调后显著下降，细胞色素P450基因(cyp-35a2)和衰老相关蛋白基因(age-1)表达量有轻微差异，提示地塞米松可能是通过氧化应激途径，同时干扰体内解毒过程，造成线虫的生长发育毒性效应。结论：地塞米松对线虫具有潜在的生殖毒性和神经毒性，高浓度的地塞米松能够明显抑制线虫繁殖后代能力和运动能力，这些毒性行为改变具有一定程度的剂量-浓度依赖性。高浓度地塞米松会加剧线虫细胞凋亡的过程；结合部分胁迫相关基因表达情况来看，线虫能够响应并抵御低浓度地塞米松带来的胁迫压力，但无法抵御高浓度地塞米松，提示了氧化应激机制是地塞米松导致线虫毒性效应的主要作用方式，地塞米松同时也在干扰线虫体内正常解毒机制导致胁迫环境对线虫造成的压力。

作者：

阮嘉莉

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关键词：

地塞米松秀丽隐杆线虫生长发育毒性细胞凋亡氧化应激

授予学位：

硕士

学科专业：

肿瘤学

导师：

黄其春

学位年度：

2020

学位授予单位：

广西医科大学

语种：

中文

中图分类号：