客户文章 | 长期食物相硒代蛋氨酸暴露损伤斑马鱼大脑并影响神经递质及行为-商家动态-资讯-生物在线

客户文章 | 长期食物相硒代蛋氨酸暴露损伤斑马鱼大脑并影响神经递质及行为

作者:上海阿趣生物科技有限公司 2021-09-30T14:40 (访问量:7123)

文章标题:Dietary Seleno‑L‑Methionine Causes Alterations in Neurotransmitters, Ultrastructure of the Brain, and Behaviors in Zebrafifish (Danio rerio)

发表期刊:Environmental Science & Technology

发表时间:2021年8月

影响因子:9.028

合作客户:华南师范大学

百趣提供服务:神经递质靶标检测


01 研究背景

1.Se-Met在抗氧化生理上的影响

相比于对照组(C),中(M:12.16 μg Se/g 干重)和高(H:34.61 μg Se/g 干重)浓度处理组斑马鱼脑组织中总硒累积量升高(图1A),ROS水平增加,抗氧化酶活性以及相关硒蛋白基因表达量降低(图1B-K),证明Se-Met导致斑马鱼脑组织抗氧化能力降低。

图1.过量Se-Met累积导致斑马鱼大脑氧化损伤


2.Se-Met对神经元的影响

为了解不同浓度Se-Met对斑马鱼神经元超微结构的影响,使用透射电子显微镜(TEM)进行观察,结果显示:相比于C组,Se-Met导致M和H处理组斑马鱼脑组织线粒体发生肿胀、嵴峭结构断裂,甚至膜破损,基质外溢(图2)。同时,线粒体呼吸链复合物I、II、IV和V的活性在各处理组均显著降低(图3)。此外,过量硒代蛋氨酸也导致脑组织内质网扩张。

图2.斑马鱼神经元(2μm)超微结构图
图3.斑马鱼脑组织中线粒体RCCs的活动

通过对斑马鱼脑组织进行神经递质靶标测定,并对筛选出来的41种神经递质及其代谢产物进行分析。结果显示,参与调控多巴胺能(DA)、5-羟色胺能(5-HT)、乙酰胆碱能(Ach)、γ-氨基丁酸能(GABA)和组胺能(HA)信号通路的21种神经递质及其代谢产物受到显著影响(图4)。此外,通过qPCR定量分析发现,参与DA通路调控基因th、dat、drd1、drd2b、drd4、bdnf,5-HT通路调控基因tph、htr1aa、htr2b、mao,GABA 通路调控基因gad1b、gad2以及HA通路调控基因hdc、hrh1的表达也受到了显著影响(图5)。

图4.过量Se-Met导致斑马鱼脑组织中神经递质水平变化
图5. 过量Se-Met导致斑马鱼脑组织中神经递质相关基因转录水平变化


3.Se-Met对鱼类行为的影响

游泳试验显示C组斑马鱼在烧杯边缘游动频率最高 (图6A),Se-Met处理组60s总游泳距离较C组短15~60%(图7A)。Y迷宫试验结果显示,M和H处理组斑马鱼更倾向停留在Start臂(图6B、7B)。相比于C组,投喂M和H组含硒饲料60天后,斑马鱼的自由游泳能力和空间认知能力受到显著影响。

图6.斑马鱼鱼类行为活动轨迹
图7.过量Se-Met导致斑马鱼神经行为的改变


03 结论

基于研究结果,本文对斑马鱼大脑和神经递质相关的不良结果途径(AOPs)进行了总结:Se导致的ROS的过量产生可视为分子起始途径(Molecular Initial Event, MIE),随后的脂质过氧化、粗面内质网扩张、线粒体损伤以及神经递质和相关基因的改变等为关键事件(Key Events, KEs),鱼类个体行为的改变为不良结果(图8)。Se-Met导致斑马鱼神经行为改变这一AOPs的建立可为评估各类环境污染物对鱼类的生态风险提供科学依据。

图8.基于Se-Met对斑马鱼神经行为影响的AOPs预测


文献原文

下载链接:https://pan.baidu.com/s/1ShGp7fUNmG4ZnKOkeFtfdg

提取码:auj3

上海阿趣生物科技有限公司 商家主页

地 址: 嘉定区新培路51号焦点梦想园5层

联系人: 高小姐

电 话: 400-664-9912

传 真:

Email:marketing@biotree.cn

相关咨询
ADVERTISEMENT