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卡马西平是一种典型的抗癫痫药物,广泛存在于各类水体环境中,对水生生物具有潜在的影响,然而卡马西平对于鱼类特别是我国土著鱼类稀有鮈鲫毒性及毒理作用机制还不清楚。本研究旨在结合基因毒理组学和蛋白组学技术研究卡马西平对稀有觞鲫的毒性及毒理作用机制,为卡马西平环境风险评估提供科学数据及技术支撑。 基于稀有鮈鲫定制功能芯片技术,初步筛选出与内分泌干扰效应相关基因,通过定量PCR技术验证了定制功能芯片可靠性;体征指数、病理学观察、血液固醇指标以及下丘脑-垂体-性腺作用轴相关基因表达图谱,确认了卡马西平能对非靶标生物稀有鮈鲫产生雌激素效应,且在雌雄鱼体内的作用机制存在差异。 基于稀有鮈鲫定制功能芯片筛查结果,发现了RAS原癌基因家族基因rab5c、原癌基因myc以及翻译控制肿瘤蛋白基因tpt1表达,初步判定了卡马西平具有潜在的致癌作用。克隆了Ras信号通路中的n-ras、k-ras、pik3cd、raf1以及pin1基因,并对基因进行比对和系统进化分析,且获得了在肝脏、鳃、肾脏、脑和性腺中表达谱,为进一步开展致癌作用机制研究提供了分子生物学基础。 基于蛋白组学技术,筛选了15个与癌症相关的蛋白;基于信号通路分析,初步探明卡马西平对于稀有鮈鲫致癌作用机制:在雄鱼中卡马西平激活Ras信号通路,导致致癌效应的产生;而雌鱼中卡马西平引起P53介导的细胞凋亡,表明卡马西平对雌鱼和雄鱼中的作用机制存在差异。