低氧胁迫对青海湖裸鲤端脑抗氧化酶活性、细胞凋亡及相关基因表达的影响

作者：陈付菊^*; 付生云; 马敏; 常兰; 李雪源

来源：水生生物学报, 2023, 47(04): 572-580.

• 低氧胁迫
• 端脑
• 细胞凋亡
• 基因表达
• 抗氧化酶活性
• 青海湖裸鲤

为研究青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)端脑在低氧胁迫下的生理响应机制,选取体重(97.68±0.12) g、体长(24.11±0.12) cm的健康青海湖裸鲤进行低氧[溶解氧含量(0.7±0.1) mg/L]胁迫,设常氧[溶解氧含量(8.4±0.1) mg/L]为对照组,分别在低氧胁迫8h和24h时采集青海湖裸鲤的端脑组织,进行脑细胞线粒体超微结构和膜电位、抗氧化酶活性、脑细胞凋亡和凋亡相关基因(Caspase 3、Bax和Bcl-2)及低氧诱导反应相关基因(Hif-2α和EGLN1)表达测定。结果显示,在低氧胁迫过程中:(1)端脑神经细胞线粒体出现肿胀、嵴溶解;线粒体膜电位在8h时显著升高, 24h时显著降低,表明随着低氧胁迫时间的延长端脑神经细胞线粒体可能受到了损伤。(2)TUNEL检测显示端脑细胞发生了凋亡,但随着低氧胁迫时间延长端脑细胞凋亡率无显著差异;qPCR显示,随着低氧胁迫时间的延长端脑细胞Caspase 3、Bax和Bcl-2基因表达水平升高; Bcl-2/Bax比值随低氧胁迫时间的延长显著降低; Hif-2α基因表达水平显著升高; EGLN1基因表达水平显著降低。(3)分光光度法结果显示,端脑细胞过氧化氢(H2O2)含量在8h时显著增加,但随着低氧胁迫时间延长H2O2含量无显著差异;超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)在8h时与常氧组无显著差异, 24h时显著高于常氧组;谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)组间无显著差异。以上结果提示,低氧胁迫通过促进端脑细胞ROS产生,改变线粒体膜的通透性,上调Caspase 3、Bax和Bcl-2基因表达,导致端脑细胞凋亡。同时,在低氧胁迫下端脑细胞可能通过提高T-AOC和SOD活性及上调Hif-2α基因和下调EGLN1基因表达来减少低氧应激对端脑细胞的损伤。

• 单位
  青海大学农牧学院