重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究

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1、◇糕缝"重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究胍学校代码：10255学号：2110414东华大学硕士学位论文重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究OxidativeDamageMechanismofCadmiumtoYeastCell作者姓名：陈忠翔指导教师：黄志伟学科专业：生物化学与分子生物学答辩日期：∥I弘年／月易日◇麓熊，重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何

2、其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者繇讥澎釉学位论文作者签名：阢彬狂A日期沙弦，月乡日◇麓缝T，重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后

3、适用本版权书。本学位论文属于不保密践学位论文作者签名：下辩疆每积日期：∥涉年f月参Et指导教师签名兹芬体日期伪f驴年1月0El◇麓缝，重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究摘要随着工业化的发展，重金属被广泛使用并释放到环境中。由于其难以用生物化学方法降解，并能通过食物链累积，从而严重威胁人类健康，因此全世界越来越关注重金属污染问题。镉是目前最常见的一种重金属环境污染物，在生物体内的半衰期长达10"---'30年，为己知的最易在体内蓄积的有毒物质。微量镉摄入机体便会通过蓄积和放大作用对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统产生一系列损伤。因为镉具有很

4、强的生物毒性，研究其损伤机制从而为防治提供理论依据尤为重要。酿酒酵母作为一种单细胞真核生物，具有增殖快，培养方便，兼性厌氧等特点，对其进行研究可以为镉与其它真核生物的相互作用提供有益的信息。本文以酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)为实验材料，通过对酵母必需基因高表达库的筛选，找出了镉胁迫细胞响应基因，包括：OLEI、瑚P』6、PCL8、MRS6、NOPl、RTPl六个基因。其中高表达OLEI后，能够明显提高细胞对镉的抗性。OLEl能够编码A9脂肪酸去饱和酶，使胞内饱和脂肪酸去饱和，产生单不饱和脂肪酸。RT．PCR和细胞膜

5、脂成分分析，镉离子能诱导野生菌株(By4741)和缺失突变体(mga2A)的OLEI基因高表达，导致细胞内单不饱和脂肪酸增多。高表达OLEI后，细胞内单不饱和脂肪酸增多，并和维生素C一样，能够提高细胞对镉的抗性，保护细胞膜的完整性，降低胞内ROS的含量，减轻脂质和蛋白的氧化程度。进一步生化研究结果表明，镉胁迫可引起酿酒酵母ROS含量增加，生长受到抑制。镉胁迫同时可导致酿酒酵母胞内超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase，SOD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathioneperoxidase

6、，Gpx)活性降低，脂质过氧化产物MDA和蛋白羰基含量增加。加入外源抗氧化剂维生素C或提高内源抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)能够提高细胞对镉的抗性，降低镉胁迫对酵母细胞产生的氧化损伤，一定程度上恢复镉对抗氧化酶活性的抑制。但与维生素C不同的是，高表达OLEl对胞内抗氧化酶的活性没有影响。。高表达OLEl后也能够增强细胞对其它重金属如铜、六价铬和三价铬的抗性，表现与镉胁迫相似的细胞响应机制。表明包括镉在内的多种重金属离子对细胞膜◇糕熊"重金属镉胁迫细胞氧化毒理分子机制研究系统的氧化损伤是细胞毒性的保守性机制，而OLEl基因高表达能够提高细胞对重金属耐

7、受性。关键词：镉，酿酒酵母，氧化损伤，抗性基因，OLEl◇麓缝T，蝴⋯⋯一删棚，究OxidativeDamageMechanismofCadmiumtoYeastCellAbstractWiththedevelopmentofindustry，heavymetalsarewidelyusedandreleasedintotheenvironment．ThesemetalsaredifficulttObedegradedbiochemicaily，andthusthreatenthehealthofhumanbeingsthroughthefoo

8、dchains．Therefore，increasingattentionhasbeenpaidworldwidetoheavymetalpollut