斑马鱼肌肉神经信号受体变化对束丝藻毒素的响应开题报告
2020-04-22 19:15:16
1. 研究目的与意义(文献综述)
研究背景:
21世纪以来,随着人类社会科学技术的不断进步和人类生活水平的日益提高以及人们对环境保护的意识和自觉性补足,大量工业生产和生活当中产生的废水及垃圾等污染物大量排放至中国滇池中,引起了十分严重的水体环境污染和生态破坏。大量的污染物排放到水体之中,引起了整个滇池水体的富营养化,氮、磷等元素的含量严重超标,从而影响水中生物的生存,藻类疯长,鱼类等生物大量死亡,产生水华等现象,对整个滇池的生态系统都造成了严重的破坏。而在其中,水华束丝藻更是蓝藻水华中具有竞争优势的种群,其能在富营养化的水质中快速大量繁殖,其所分泌的束丝藻毒素更是一种毒性极强的麻痹性神经毒素,水中的浮游动物或是鱼类等对毒素的富集作用,很可能导致大量束丝藻毒素聚集,从而直接严重威胁到人体健康和环境安全。科学研究表明,束丝藻毒素极耐高温,同时也有很强的耐酸性,所以一般的加热方法或是其他的烹煮食物的手法无法完全的除去这些毒素,同时,目前也没有很有效的医学手段可以治疗和除去这类毒素。据此而言,束丝藻毒素对于食物链顶端的人类具有致命威胁,同时,对其他生物群体也有严重危害,甚至造成严重的环境破坏。
早在2003年,陈勇团队在研究束丝藻毒素对小白鼠血液生理指标的影响时,便发现,束丝藻毒素可以与酸共同作用于小鼠体内,且在12h内,束丝藻毒素起主导作用;而在接下来的一年里,刘永梅团队通过小白鼠腹腔注射实验直接证实了束丝藻毒素这一麻痹类神经毒素对小白鼠有毒害作用,首次直接证实了束丝藻毒素的毒性。而在之后的研究里,对束丝藻毒素各项性质的研究均有突破。同时,人们用于实验的生物也不仅仅局限于小白鼠(哺乳类模式生物),斑马鱼因其繁殖周期短、生理构造简单、价廉易得且其为与哺乳类同源的脊椎生物,在生理学与解剖学方面的特征不尽相同等特点也成为十分良好的实验素材。2011年,张德禄团队的研究首次证实了束丝藻毒素可以引起斑马鱼脑细胞凋亡基因异常表达,并引发进一步的细胞凋亡,而这次报道也是首次在基因水平上对束丝藻毒素引起的生物机理异常的研究和证实,揭示其致毒机理,同时为之后更深入研究束丝藻毒素指明新的思路。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
毒素处理后的不同时间点,斑马鱼生殖腺内代谢酶的活性变化。本研究拟以滇池水华期间(2009)采集分离的水华束丝藻为材料,以模式生物--斑马鱼为受试动物,以其生殖腺为关注对象,对采集的水华束丝藻藻株经实验室鉴定、分离、培养、细胞内毒素抽提和纯化,毒素含量和成分分析后,通过腹腔注射(5.3 and 7.61μg stxeq/kgbw分别作为低浓度和高浓度)方法对斑马鱼进行毒素处理,在毒素处理后的24小时内的不同时间点(0, 1, 3, 6, 9, 12 和 24h),速取斑马鱼肌肉组织,对斑马鱼骨骼肌中各种神经信号受体的数量分布和生理学作用进行研究,主要神经信号受体包括:受体聚集蛋白(agrin)、烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylchohne recptor, nachr)、甘氨酸受体(glyr)、钙通道蛋白三磷酸肌醇受体(pi3r)、ryanodine受体l(钙释放通道ryrl)、二氢吡啶受体(dihydropyridine receptor,dhp)、肾上腺素β2 受体(ar-β2 )
研究目标:束丝藻作为滇池水华的主要优势种群,其产生的束丝藻毒素对斑马鱼骨骼肌中各种神经信号受体参与代谢的影响在水产养殖及动物保护领域有重要的指导作用。本实验在束丝藻毒素处理斑马鱼后的不同时间点内,综合运用紫外分光光度法,酶标仪检测法和elisa试剂盒法,研究斑马鱼骨骼肌中各种神经信号受体在毒素处理一段时间后的活性变化,分析毒素对骨骼肌代谢生理生化变化的影响。本研究旨在揭示束丝藻毒素对骨骼肌中各种神经信号受体代谢功能的影响,扩展人们对束丝藻毒素制毒机理的认识,为动物的繁殖保护提供实验据。
3. 研究计划与安排
第1周:资料查找,筛选,阅读,讨论和立论
第2周:阅读并撰写出国内外相关研究内容的总结和概况,并同时将1篇与论文主题相关的英文参考文献翻译成中文
第3周:确定研究思路,设计研究方法,方案定稿
4. 参考文献(12篇以上)
必读参考资料:
[1]涂来慧.简化elisa在检测重症肌无力抗烟碱型乙酰胆碱受体抗体的临床应用[j].中国免疫学杂志,1993-7,9(4):243.
[2]李柱一,邱晓飞.中枢神经元烟碱型乙酰胆碱受体的显示方法[j] .第四军医大学学报 , 2001 ,22(14) :1258-1260.