镉毒性效应的调控网络的组学分析

背景

泥蚶可以积累大量稀有金属，所以常用来作为研究金属毒性机理的生物模型。对泥蚶进行不同浓度不同时间的暴露，取其鳃进行代谢组和蛋白组分析，使用omicsbean进行分析。

两个暴露浓度：25μg/L和250μg/L，暴露时间24h，48h，96h

结果

1.泥蚶鳃中镉含量测定

由图中可知暴露时间越长，暴露浓度越大，泥蚶体内镉的积累量越高。

2.代谢组学分析

在镉的毒性作用下，泥蚶鳃内部分代谢物含量发生变化，亚牛磺酸和β-丙氨酸含量下降，渗透压调节功能紊乱。由于25μg/L和250μg/L暴露组代谢标志物基本一致，并且两个剂量下差别不大，所以选用250μg/L组进行蛋白组分析。

3.蛋白组分析

不同时间点，最显著的kegg富集通路显示如上图，共有的三个通路是 glycolysis/glucon-eogenesis, tight junctions and ribosomes，提示镉的毒性机制可能与这三个通路紧密相关。

4.蛋白组和代谢组整合分析

由代谢组和蛋白组多得结果选择生物过程或者kegg通路，如上图可知核糖体代谢被上调，糖酵解和紧密连接过程被抑制，而这些通路和组蛋白复合物的形成（被抑制）有较为紧密的联系。其中紧密连接和氧化应激压力与NO的调控有关，会导致钙离子结合蛋白和下游氨基酸代谢的上调。