紫外輻射對秀麗新桿線蟲生存狀態(tài)的影響

姜新宇，劉 鵬

（1.長春市疾病預(yù)防控制中心，吉林 長春 130033；2.吉林大學(xué)，吉林 長春 130012）

·基礎(chǔ)研究·

紫外輻射對秀麗新桿線蟲生存狀態(tài)的影響

姜新宇1，劉 鵬2

（1.長春市疾病預(yù)防控制中心，吉林 長春 130033；2.吉林大學(xué)，吉林 長春 130012）

本文只要研究的對象是秀麗新桿線蟲在不同劑量的短波紫外線輻射下的壽命是如何變化的以及運(yùn)動能力、體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）活性及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）含量。結(jié)果顯示，隨著紫外線輻射程度的增加，線蟲的壽命、運(yùn)動呈現(xiàn)出先升后降的變化，低劑量的紫外輻射可以延長線蟲壽命并增強(qiáng)其運(yùn)動能力；其體內(nèi)的SOD活性在紫外輻射后存在普遍上升，并且在紫外劑量200 J/m2時升至最高，丙二醛含量在紫外輻射后也普遍升高，在紫外劑量400 J/m2時升至最高。本文在研究的過程中建立了紫外線輻射線蟲模型，對于初步了解紫外線對秀麗新桿線蟲的影響和規(guī)律提供了研究依據(jù)。

紫外線；超氧化物歧化酶；丙二醛；秀麗新桿線蟲

各種研究和證明都能夠得出紫外線對于生物體具有一定的影響，主要是因為紫外線輻射能夠使細(xì)胞中的水介質(zhì)發(fā)生解離，產(chǎn)生自由基以及活性氧[1]。機(jī)體中的ROS在清除和產(chǎn)生中相互制衡，平衡發(fā)展，但是如果ROS大量產(chǎn)生，就會對核酸和細(xì)胞器造成一定的損傷[2]，細(xì)胞就會產(chǎn)生老化甚至病變[2]。

秀麗新桿線蟲壽命短；繁殖迅速；便于觀察。它的基因大小為97 Mb，有6條染色體，編碼基因19717個，它和一些高等生物的細(xì)胞分子具有相似性，所以本文以秀麗新桿線蟲作為研究對象[3]，研究不同劑量紫外輻射對其壽命、運(yùn)動能力、體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）活性及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）含量的影響，有利于進(jìn)一步研究紫外輻射對生物體的作用。

1 材料與方法

1.1 菌株和培養(yǎng)基

本次研究中所使用的線蟲為雌雄同株的，20℃條件下，將其在5 cm NGM瓊脂板上采用HT115大腸桿菌為食物培養(yǎng)，然后用M9緩沖溶液清洗，把清洗下的線蟲加入包含大腸桿菌HT115的S培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

1.2 化學(xué)試劑

除注有特殊說明的，其他均為純度試劑。

1.3 照射條件

光源為WD-9403型紫外透射儀（北京市六一儀器廠，9W）UVC 254 nm，紫外線輻射照度為7.7*100 μw·cm-2，由紫外輻射照度儀（ZDZ-1型，上海市嘉定學(xué)聯(lián)儀表廠）進(jìn)行測量。

1.4 壽命的測定

將線蟲分為9組對其進(jìn)行紫外線照射，以未進(jìn)行紫外照射的線蟲為對照組，照射后將線蟲放置在3 cm培養(yǎng)皿中，每個皿中含2 mL S培養(yǎng)基大腸桿菌懸濁液，同時在20℃條件進(jìn)行細(xì)致的飼養(yǎng)，對于死亡率進(jìn)行嚴(yán)格的記錄。

1.5 運(yùn)動的測定

準(zhǔn)備3 cm培養(yǎng)皿，皿內(nèi)包含2 mL S培養(yǎng)基，將線蟲逐一放入，記錄其運(yùn)動情況，每條線蟲觀察記錄的時間為一分鐘。

1.6 SOD活力測定

收集紫外線照射后的線蟲超聲破碎液（蛋白濃度：1 mg/mlL），SOD活力測定采用鄰苯三酚自氧化法。

1.7 丙二醛(MDA)測定

將紫外線照射后的線蟲超聲破碎液（蛋白濃度：1 mg/mL）進(jìn)行集中的收集，MDA測定采用硫代巴比妥酸法。

1.8 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)采用Graphpad 4.0軟件進(jìn)行分析，以Mean±SEM（n：樣本數(shù)）表示，兩組間比較采用t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 不同劑量紫外輻射對N2線蟲壽命的影響

最終變化結(jié)果如圖1、圖2。

與對照組相比，當(dāng)紫外輻射劑量在0～50 J/m2時，壽命延長，100～1500 J/m2時，壽命下降。

當(dāng)紫外輻射劑量在0～25 J/m2時，壽命呈上升趨勢，25 J/m2時，壽命最長；25～200 J/m2時，壽命呈線性下降；200～600 J/m2時，壽命近于平臺；600～1500 J/m2時，壽命呈線性下降。

圖1 不同劑量紫外輻射的N2線蟲生存曲線

圖2 不同劑量紫外損傷的N2線蟲平均壽命

（紫外輻射采用UVC波長254 nm，檢測儀讀數(shù)：7.7×100 μW/cm2）

在20℃液體培養(yǎng)情況下，紫外（0～1500 J/m2）輻射后，野生型N2線蟲的平均壽命。（紫外輻射采用UVC波長254 nm，檢測儀讀數(shù)：7.7×100 μW/cm2）*表示P值＜0.05;**表示P值＜0.01;***表示P值＜0.0001

2.2 不同劑量紫外輻射對N2線蟲運(yùn)動能力的影響

以第10天為例，結(jié)果如圖3：

與對照組相比，當(dāng)紫外輻射劑量在0-50 J/m2時，運(yùn)動能力增強(qiáng)，100-1500 J/m2時，運(yùn)動能力減弱。

圖3 不同劑量紫外輻射的N2線蟲運(yùn)動能力（第10天） （紫外輻射采用UVC波長254 nm，檢測儀讀數(shù)：7.7×100 μW/cm2)

3 討 論

紫外線的存在對于生物有很大的傷害，學(xué)術(shù)界對紫外線的研究在不斷增加。紫外線雖然對我們有一定的好處，但是其危害也不容小視，所以，對于紫外線的研究仍在不斷擴(kuò)大。

通過本次研究，能夠看出，只有清除O2·的SOD活力才會增高；MDA含量普遍提高，表明線蟲體內(nèi)紫外輻射引發(fā)的脂質(zhì)過氧化損傷程度在加深。

隨著紫外劑量的增加，線蟲壽命、運(yùn)動能力都呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，并在25 J/m2時，壽命最長、運(yùn)動能力最強(qiáng)，所以，表明低劑量的紫外輻射有利于改善線蟲的生存狀態(tài)并延長其壽命。

通過SOD活力、MDA含量的測定，發(fā)現(xiàn)即使小劑量的紫外輻射，也對機(jī)體產(chǎn)生自由基損傷，然而，線蟲的壽命、運(yùn)動并未因此而受到影響，反而呈現(xiàn)壽命增加、運(yùn)動能力增強(qiáng)，這表明機(jī)體在小劑量紫外輻射的條件下有可能激活了某些修復(fù)機(jī)制，這有待進(jìn)一步研究。

本研究所建立的紫外輻射線蟲模型，能夠幫助本文初步了解紫外輻射對秀麗新桿線蟲的影響，這對于進(jìn)一步研究紫外輻射的生物學(xué)作用、作用機(jī)理以及紫外輻射的利用和紫外損傷的防治提供依據(jù)。

[1]王少彬.北京、昆明地區(qū)太陽紫外輻射生物效應(yīng)的評估[J].中國科學(xué)(B輯 化學(xué) 生命科學(xué) 地學(xué)),1993,(02):139-144.

[2]曹鳳中.紫外輻射對脊推動物的生物效應(yīng)[J].新疆環(huán)境保護(hù),1985,(S1):52-62.

[3]吳 濤,王新兵,王少義,陸培祥.基于脈沖CO_2激光錫等離子體光刻光源的極紫外輻射光譜特性研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2012,32(07):1729-1733.

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ISSN.2095-8242.2017.64.12491.02

本文編輯：王雨辰