PKC/MAPKs信号途径在BDE-47致菲律宾蛤仔血细胞损伤中介导机制的研究

PBDEs is a new type persistent organic pollutant, now the pollution scope has expanded to halobios. In recent years, researches have shown that POPs could cause the decrease of immune ability and increased susceptibility to disease microbes, however it is still lack of the immutoxicology mechanism. Therefore in this program we study the immunotoxicity mechanism of BDE-47 on the haemocyte of clam （Ruditapes philippinarum). First, we study the effects of BDE-47 on the phagocytic activity，bacteriolytic activity，ROS，haemocyte damge (actin filament disruption, lysosomal membrane stability, lipid peroxidation and DNA damage) as well as PKC/MAPKs kinase expression in order to make sure the dose- and time-response of haemocyte damage exposed to the BDE-47, also do the PKC/MAPKs signaling pathways. Next we use the inhibitors of PKC、ERK、JNK、p38 and ROS to block the signaling pathways of PKC/MAPKs respectively, then observe the changes of the immune defence parameters and the haemocyte damage, so we can determine the acting targets of the PKC/MAPKs. Meanwhile we also can find out the "cross-talk "of the PKC, MAPKs and ROS. The results will provide more scientific basis about the immunetoxicity mechanism of BDE-47.

PBDEs是一类新型持久性有机污染物，其污染已扩展到海洋生物中。近年来研究表明污染物能导致贝类免疫力下降，增加对病原的易感性，但缺乏污染物对贝类免疫毒性机制的深入研究。故本项目针对这一薄弱环节展开研究，以BDE-47为污染物，首先观察BDE-47对菲律宾蛤仔血细胞吞噬率、抗菌活力、活性氧、血细胞损伤（肌动蛋白、溶酶体膜稳定性、脂质过氧化、DNA损伤）以及PKC/MAPKs激酶表达的影响，确定BDE-47对血细胞免疫毒性的时间剂量效应及PKC/MAPKs信号通路的时空表达；其次，分别利用PKC、ERK、JNK、p38与ROS抑制剂分别阻断其表达，然后观察PKC/MAPKs通路分别被抑制后血细胞免疫力与血细胞损伤的变化，以确定PKC/MAPKs通路在免疫损伤调节过程中各自的作用靶点，同时查明PKC、MAPKs与ROS之间的对话关系，从而为揭示BDE-47对贝类的免疫毒性机制提供科学依据。

持久性有机污染物PBDEs的污染已扩展到海洋生物中，其中BDE-47在海洋生物钟积累最多，但缺少相关的毒性效应及机制的研究。本项目首先筛选了适合菲律宾蛤仔血细胞的抗凝剂，采用多种研究手段分析了血细胞的形态结构及功能，之后开展了BDE-47对菲律宾蛤仔免疫毒性及其作用机制研究。实验研究表明，菲律宾蛤仔血细胞可分为颗粒细胞和透明细胞两大类，BDE-47能显著降低血细胞活性、吞噬率、溶菌活性，颗粒细胞占比等免疫指标；BDE-47胁迫能导致超氧化歧化酶、活性氧显著上升，致使血细胞骨架、DNA损伤、溶酶体膜稳定性下降以及线粒体膜电位降低；同时BDE-47胁迫能诱导菲律宾蛤仔血细胞凋亡，并且BDE-47启动血细胞凋亡不通过caspase-8，但通过caspase-3来执行细胞凋亡，同时通过抑制抑凋亡蛋白bcl-xl来促使血细胞凋亡；实验发现BDE-47胁迫下调了ERK、p38蛋白的磷酸化表达；抑制活性氧的产生可以有效的降低BDE-47对细胞溶酶体膜稳定性、DNA损伤以及凋亡的发生，但是对ERK和p38的表达无显著影响。综上所述，BDE-47胁迫下，ROS的过量表达导致了菲律宾蛤仔血细胞损伤，激活或抑制相关信号通路，从而引起血细胞凋亡，进而影响了细胞免疫防御能力。研究结果为丰富了BDE-47的免疫毒性效应，同时为揭示BDE-47对贝类的免疫毒性机制提供科学依据。