基于质谱成像的氟虫腈暴露斑马鱼脂质代谢研究

论文摘要

随着农药的广泛应用,其环境危害也越来越受到人们的重视。氟虫腈作为新一代的苯基吡唑类杀虫剂,主要用于卫生及农作物害虫的防治。目前,关于氟虫腈的水生生物毒性研究主要集中于对低等水生生物急性毒性研究,而对于高等水生生物,如水中鱼类的研究较少。鱼类作为人类的主要食物,又处在食物链底端,是生态系统中的重要生物,可见农药对鱼类毒性研究及评价工作的重要。质谱成像具有原位、无需标记、可同时对组织表面的多种化合物空间分布进行分析以及样本制备过程简便等特点,在环境、生物、化学、临床医学等领域具有广泛应用。本论文结合常压基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱成像（AP-MALDI-MSI）技术,通过直接对生物组织切片样本进行扫描,获得切片中物质成分分布的方法,对氟虫腈暴露的斑马鱼体内磷脂的代谢变化进行研究。我们对基质种类、质谱测试参数等进行了系统的优化,获得了最佳成像条件如下:斑马鱼切片厚度10μm、使用1,5-二氨基萘（DAN）作为基质、激光步长100μm、激光能量10-60%（SHIMADZU’s notation）、激光斑点直径为3（40μm）、激光累加次数200次、检测电压1.75kV。利用上述条件对氟虫腈暴露的斑马鱼整体切片进行成像分析,获得了m/z 600-950范围内的化学指纹谱图及其特定m/z磷脂的成像图。运用ROI（Region of Interest）方法对成像质谱图进行了数据统计处理。成像结果表明:氟虫腈暴露与未暴露斑马鱼的磷脂具有显著差异,主要为磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）和磷脂酰肌醇（PI）类物质,包括:PC（34:2）、PE（18:0/22:6）、PS（18:0/22:6）、PI（18:1/20:4）等。实验结果证明质谱成像技术可以从整体动物水平观察氟虫腈暴露诱导的体内代谢物分布的变化,为农药在动物体内的毒理研究及相关代谢分析提供了新的方法。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
•   1 氟虫腈的研究进展
•     1.1 氟虫腈简介
•     1.2 氟虫腈的危害
•     1.3 氟虫腈的环境行为
•     1.4 氟虫腈的监控检测技术
•   2 斑马鱼及其在毒理学中的应用
•     2.1 斑马鱼基本生物学特征
•     2.2 斑马鱼模型在毒理学研究中的优势
•   3 基质辅助激光解吸附离子化质谱
•     3.1 MALDI-TOF质谱简介
•     3.2 MALDI-MS成像技术简介
•   4 课题立题依据及研究内容
• 第2章 实验材料与方法
•   2.1 实验仪器和试剂
•     2.1.1 实验仪器
•     2.1.2 实验试剂
•   2.2 斑马鱼饲养
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 斑马鱼组织切片制备
•     2.3.2 MALDI-TOF-MS分析
• 第3章 MALDI-TOF-MSI方法的建立与优化
•   3.1 基质覆盖方法的优化
•   3.2 MALDI-TOF-MS直接扫描斑马鱼组织切片磷脂类物质种类鉴定
•   3.3 基质类型的优化
•   3.4 MALDI-TOF-MS直接扫描组织切片的仪器参数优化
•     3.4.1 正、负离子模式下激光斑点大小的优化
•     3.4.2 激光能量和照射次数的优化
•     3.4.3 样品检测电压的优化
•   3.5 实验方法重复性考察
•   3.6 磷脂类物质成像与结果分析
•   3.7 本章小结
• 第4章 MALDI-TOF-MSI在氟虫腈暴露斑马鱼体内磷脂代谢中的应用
•   4.1 氟虫腈暴露/正常斑马鱼组织切片成像及ROI分析
•   4.2 差异分子的鉴定
•   4.3 差异分子在斑马鱼组织切片中分布特征及含量变化
•   4.4 实验结果重复性考察
•   4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 作者简介及在学期间学术成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘文杰

导师: 梁大鹏

关键词: 氟虫腈,斑马鱼,成像质谱,磷脂

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用

单位: 吉林大学

分类号: X171.5

总页数: 59

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