纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育的影响研究

《纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育的影响研究RESEARCHONTHEEFFECTSOFNANO-SILICAONZEBRAFISHEMBRYOSDEVELOPMENT马爽哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：Q951+.4学校代码：10213国际图书分类号：577密级：公开理学硕士学位论文纳米二氧化硅对斑马鱼胚胎发育的影响研究硕士研究生：马爽导师：吴琼教授申请学位：理学硕士学科：生物医学工程所在单位：生命科学与技术学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:Q951+.4U.D.C:577Dissertationfor

2、theMasterDegreeinScienceRESEARCHONTHEEFFECTSOFNANO-SILICAONZEBRAFISHEMBRYOSDEVELOPMENTCandidate：ShuangMaSupervisor：Prof.QiongWuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：BiomedicalEngineeringAffiliation：CollegeofLifeScienceandTechnologyDateofDefence：June,2015DegreeConferringInstitut

3、ion：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学理学硕士学位论文摘要纳米材料是一类被定义为尺寸在100纳米以下的材料。二氧化硅（SiO2）纳米粒子因其具有众多独特的良好性质而得到了更广泛的生产。此外，纳米二氧化硅能够通过很多方式进入到水环境中，包括常规使用、直接排放、废弃物排放等，所以评价纳米材料对水生生物的毒性十分必要。为了阐明纳米SiO2对斑马鱼胚胎发育的影响，本课题以斑马鱼为模式生物，纳米SiO2为研究对象，通过向水中添加悬浮纳米SiO2，从形态上观察其对斑马鱼胚胎发育的影响；利用mRNA表达谱分析、实时定量RT-PCR和全胚原位杂交技术从基

4、因表达水平揭示纳米SiO2对斑马鱼作用的分子机制。本课题的开展，将明确纳米材料对于水生生物的发育毒性，为纳米SiO2的安全使用提供依据。形态学观察与统计分析结果表明，纳米SiO2可引起斑马鱼胚胎存活率下降、48hpf心率降低、24hpf自主运动频率下降，其还可导致斑马鱼96hpf畸形，主要有围心囊水肿、卵黄囊吸收延迟等。基因芯片分析发现纳米SiO2可显著抑制斑马鱼胚胎骨系统、体节形成发育相关基因col2a1a、col9a2和lect1的表达，促进破坏体节发育相关基因her12的表达。定量RT-PCR发现纳米SiO2可显著下调48hpf斑马鱼胚胎肝脏发育相关基因prox、wnt

5、2bb、mypt1和心血管发育相关基因hand2、mef2a、nkx2.5、atp1a2a、flk-1的表达。全胚原位杂交实验发现纳米SiO2可引起48hpf斑马鱼胚胎心血管发育相关基因amhc和flk-1表达明显减弱，导致原始心管从中线向左侧转移延迟，说明心脏发育延迟。此外，纳米SiO2可影响斑马鱼胚胎原始红系细胞和髓系细胞的发育，影响造血功能。纳米SiO2可通过上调斑马鱼胚胎体内凋亡相关基因bax和bid表达量和下调抗凋亡相关基因bcl-2和mcl-1b表达量，诱导斑马鱼胚胎细胞凋亡，且AO染色结果显示凋亡主要集中在心脏区域。纳米SiO2可促进内质网应激发生的相关基因ch

6、op、bip、perk、eIF2α的表达，说明其可诱导斑马鱼胚胎产生内质网应激反应。以上结果表明，纳米SiO2可诱导斑马鱼发生内质网应激，产生细胞凋亡，影响斑马鱼胚胎心血管、肝脏及体节等器官的发育。关键词：纳米二氧化硅；基因芯片；心血管发育；斑马鱼胚胎-I-哈尔滨工业大学理学硕士学位论文AbstractNanomaterialsareparticleswithdiameterunder100nm.Nano-silicahasmanyuniqueandgoodproperties,soitismorewidelyusedinproduction.Inaddition,nano-

7、silicacanenterthewaterenvironmentthroughdirectemission,wasteemission,routineuseandtheothervariousways,soitisnecessarytoevaluatethenanomaterialstoxicitytoaquaticorganisms.Toillustratetheeffectsofnano-silicaonzebrafishembryosdevelopment,zebrafishwereusedas