微囊藻毒素-LR对草鱼GCO细胞自噬和凋亡的影响

【摘要】：为了研究微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)的生殖毒性,本实验以草鱼卵巢(Grass carp ovary,GCO)细胞为研究对象,采用光学显微镜、透射电镜、MDC染色和实时荧光定量PCR(q RT-PCR)等方法在细胞水平和分子水平上研究了MC-LR对GCO细胞自噬与凋亡的影响。不同浓度MC-LR(0、5、10、20、40、60μmol/L)处理GCO细胞24 h后,采用MTT法检测细胞活力,计算得出MC-LR作用GCO细胞24 h半数增殖抑制浓度(IC5024 h)为48μmol/L。根据IC5024 h,设置0(对照)、12和24μmol/L MC-LR三个浓度组处理GCO细胞24 h,显微镜观察发现,随着MC-LR浓度的上升,GCO细胞逐渐皱缩、变圆变亮、并脱离瓶壁。电镜观察发现12和24μmol/L MC-LR可导致GCO细胞空泡化、线粒体肿胀和内质网扩张,并诱导细胞自噬体的产生。MDC染色结果显示,GCO细胞内自噬体数量随MC-LR浓度的上升而增加。q RT-PCR结果显示,MC-LR处理后,细胞自噬相关基因Beclin1、LC3B和P62的表达水平显著上升(p0.05);抗凋亡相关基因Bcl-2和Bcl-xl的表达显著下降(p0.05),而促凋亡相关基因Caspase7、Caspase9和Bax的表达显著上升(p0.05)。结果表明,MC-LR可对GCO细胞活性和细胞结构造成损伤,并通过诱导细胞自噬流受损而造成细胞内自噬体的堆积,同时诱导细胞凋亡的发生。本研究为深入探讨MC-LR的作用机制奠定了基础。