Cu2+胁迫对罗氏沼虾血细胞毒性及caspase-3、α-2M基因表达的影响

Effects of Cu2+ Stress on Hemocytes Toxicity and caspase-3, α-2M Gene Expression in Macrobrachium rosenbergii

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摘要本研究以Cu2+(0、100 μg·L-1)对罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii进行处理,分别在胁迫后的0h、3h、6h、12 h、24h和48 h收集血淋巴,检测血细胞中的细胞凋亡率、活性氧(ROS)含量、酯酶活性、一氧化氮(NO)含量以及细胞凋亡执行分子caspase-3和免疫因子α-2M基因的表达.结果显示,血细胞凋亡率和ROS含量的变化趋势一致,在胁迫后的6 ～48 h显著升高(P＜0.05).酯酶活性在胁迫后的3～48 h均显著下降(P＜0.05),最低值出现在48 h.在胁迫后的6～48 h,NO含量持续增加,并与对照组的差异有统计学意义(P＜0.05).caspase-3的相对基因表达量在胁迫后的6 ～48 h均显著升高(P＜0.05),并在24 h达到最高值.在胁迫后的12 h,α-2M基因的表达量显著升高(P＜0.05)并达到峰值,在24h有短暂降低,但与对照组相比仍显著增加(P＜0.05),在48 h α-2M基因的表达量显著降低(P＜0.05).相关性分析显示,血细胞凋亡率和NO以及ROS都呈显著的正相关(P＜0.001).实验表明,Cu2+胁迫显著抑制了机体的酯酶活性,诱导NO和ROS的产生以及免疫相关基因α-2M的表达来对抗Cu2+胁迫带来的损伤.随着胁迫时间的延长,过高浓度的NO和ROS对机体自身造成了伤害,并诱导凋亡相关基因caspase-3的表达,最终导致细胞凋亡,说明Cu2+对虾类具有免疫抑制性和毒性.NO和ROS的升高可能是细胞凋亡的主要诱因.