苯并[a]芘暴露大鼠的皮层代谢组学研究

目的基于气相色谱/质谱联用技术(GC/MS)的代谢组学方法,分析苯并[a]芘(B[a]P)暴露后大鼠皮层内源性小分子代谢物的变化,研究其神经毒性机制。方法将五日龄SD大鼠随机分为对照组和B[a]P暴露组(2 mg/kg),连续灌胃染毒7周以构建B[a]P暴露模型。染毒结束后,Morris水迷宫(MWM)测定大鼠的空间学习能力;电镜观察皮层神经元超微结构;GC/MS检测皮层代谢谱,结合偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)和两独立样本t检验分析筛选两组间的差异代谢物,Cytoscape软件分析与差异代谢物相关的代谢通路。结果与对照组相比,B[a]P暴露大鼠出现较长的逃避潜伏期(P<0.05)、较短的目标象限停留时间(P<0.05);与对照组相比,B[a]P暴露大鼠出现突触间隙增宽、突触后膜增厚以及胞浆肿胀;两组大鼠的皮层中存在18个差异代谢物(VIP>1,P<0.05),分析差异代谢物得到9条与B[a]P神经毒性机制相关的通路,这些通路涉及氨基酸代谢、三羧酸循环以及维生素B3(烟酸和烟酰胺)代谢。结论 B[a]P可干扰机体的正常代谢,其神经毒性机制可能与氨基酸类代谢紊乱、三羧酸循环紊乱以及维生素代谢紊乱等有关。

ChrA基因在大肠杆菌中的表达及其抗铬特性

目的研究铬(Ⅵ)转运蛋白编码基因ChrA工程菌的抗铬(Ⅵ)能力及铬(Ⅵ)抗性机制。方法以沙雷氏菌S2基因组作为模板,PCR扩增ChrA基因,连接表达载体pET-28a(+),转化至E.coli BL21表达。测定ChrA工程菌的Cr(Ⅵ)抗性、摄取能力和外排Cr(Ⅵ)能力,探索铬(Ⅵ)负载时间、含氧阴离子(硫酸盐、钼酸盐、钒酸盐、钨酸盐)和呼吸抑制剂(缬氨霉素、寡霉素、CN-、NADH)对其抗Cr(Ⅵ)能力的影响,分析ChrA蛋白转运Cr(Ⅵ)的机制路径。结果成功构建pET-28a(+)-ChrA工程菌,并表达出膜蛋白ChrA;ChrA工程菌的Cr(Ⅵ)吸收能力低于对照株(P<0.05),Cr(Ⅵ)外排能力高于对照株(P<0.05);工程菌在50 mg/L Cr_2O_7^(2-)中负载30 min,新鲜溶液中释放10 min后,菌体中的Cr(Ⅵ)外排量达到20%,但随着铬(Ⅵ)负载时间延长,外排量逐渐减少;工程菌外排能力受含氧阴离子硫酸盐和钼酸盐显著抑制(P<0.05),推测ChrA蛋白是通过硫酸盐通道运输Cr(Ⅵ),而钨酸盐和钒酸盐对其Cr(Ⅵ)外排无明显抑制或促进作用;在抑制剂类别中,K+载体缬氨霉素、CN-显著性抑制其Cr(Ⅵ)外排,NADH促进其Cr(Ⅵ)外排(P<0.05),而寡霉素无明显抑制或促进作用,表明ChrA蛋白外排铬(Ⅵ)是利用质子动力通过细胞膜化学渗透作用把铬离子泵出细胞外。结论 ChrA蛋白具有将Cr(Ⅵ)从胞浆转运至胞外的作用,ChrA的表达提高了大肠杆菌的铬(Ⅵ)抗性能力。