不同性别东方田鼠组织器官中乙醇脱氢酶分析

万祥旭 周宝丽 黄笑然 金志民 刘春艳

摘要：为研究农林地区典型害鼠生理生化特征，采用PAGE电泳对不同性别东方田鼠（Microtus fortis）各组织器官中的乙醇脱氢酶分布建立电泳谱图并进行活性分析。结果表明，不同性别东方田鼠各组织器官中均有乙醇脱氢酶表达，同时该酶在不同性别东方田鼠间表达有一定差异。

关键词：东方田鼠（Microtus fortis）；乙醇脱氢酶；鼠害防控

中图分类号：Q956         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）01-0122-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.022 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of alcohol dehydrogenase in tissues and organs of different genders

of Microtus fortis

WAN Xiang-xu1，ZHOU Bao-li1，HUANG Xiao-ran1，JIN Zhi-min1，LIU Chun-yan2

（1. College of Life Science and Technology，Mudanjiang Normal University， Mudanjiang  157011， Heilongjiang， China；

2. Tianjiabing Experimental Middle School，Mudanjiang City， Heilongjiang Province，Mudanjiang  157000， Heilongjiang， China）

Abstract： In order to study the physiological and biochemical aspects of typical harmful rodents in agricultural and forestry areas， the PAGE electrophoresis was used to establish and analyze the distribution and activity of alcohol dehydrogenase in tissues and organs of different genders of Microtus fortis. The results showed that ethanol dehydrogenase was expressed in tissues and organs of different genders of Microtus fortis， and the expression of this enzyme showed certain differences among different genders of Microtus fortis.

Key words：Microtus fortis； alcohol dehydrogenase； rodent control

收稿日期：2022-09-09

基金項目：黑龙江省自然科学基金项目（ss2021c006；LH2020C071）

作者简介：万祥旭（1999-），男，黑龙江鹤岗人，在读硕士研究生，研究方向为动物学，（电话）13149532295（电子信箱）1374166255@qq.com；通信作者，金志民（1972-），男，黑龙江庆安人，教授，博士，主要从事动物学研究，（电子信箱）swxjzm@163.com。

东方田鼠（Microtus fortis）属于哺乳纲啮齿目仓鼠科田鼠属，典型穴居类型鼠，无冬眠习性，昼夜出洞，活动频率存在季节性差异，夏季的夜间活动性高于白昼，黎明前高于黄昏。种群数量在部分地区波动剧烈。其喜食庄稼、种子且啃食树木，作物成熟后迁移至田间盗食，是重要的农林害鼠之一，同时也是乙型森林脑炎病毒、钩端螺旋体主要宿主之一［1］。

乙醇脱氢酶于1937年首次在酿酒酵母中发现并分离，是一类具有广泛底物特异性的含锌金属酶，每个亚基会有两个锌原子，具有一组同工酶，最适温度为37 ℃。其广泛存在于动物肝脏中，并与乙醛脱氢酶共同构成参与乙醇代谢的乙醇脱氢酶氧化体系［2，3］。乙醇脱氢酶为二聚体，是生物体内短链醇代谢的关键酶，乙醇脱氢酶以NAD为辅酶，通过锌离子与底物乙醇结合，催化醇反应释放产物醛：CH3CH2OH+NAD+→ CH3CHO+NADH+H+。

有关东方田鼠的研究报道较多［4-6］，但鲜见东方田鼠乙醇脱氢酶的研究，东方田鼠食性偏向于谷、瓜类作物和荸荠、薯等球茎类易发酵作物，乙醇脱氢酶主要作为分解摄入的发酵食物或者细菌在消化道中产生的醇类，同时在其他类型醇的分解代谢过程中也起到一定作用。因此，东方田鼠体内乙醇脱氢酶活性可直观反映出该鼠的野外抗逆性。本研究通过PAGE电泳对不同性别东方田鼠组织器官中乙醇脱氢酶比较分析，为农林害鼠的防治提供基础生理生化数据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 东方田鼠为2021年5月21日采用笼捕法，于黑龙江省牡丹江市海浪机场西南侧农田与草地交界处捕获，6只鼠均为成年个体（3♀、3♂）。

1.1.2 仪器 DYCZ-21A型电泳槽、DYY-8C型电泳电源、恒温水浴锅（北京六一仪器厂），离心机（美国Beckman Coultar公司），AlphaImager Mini型凝胶成像系统（美国Alpha公司），微量移液器（德国Eppendorf AG公司）。

1.1.3 试剂 Tris-HCL、过硫酸铵（AP）、TEMED、甲叉双丙烯酰胺、丙烯酰胺、甘氨酸、溴酚蓝、冰醋酸、琼脂糖、蔗糖、核黄素、95%乙醇溶液、NBT、PMS、NAD等，均购于上海阿拉丁试剂有限公司。

1.2 方法

1.2.1 粗酶液提取 无菌环境下采用哺乳动物解剖法分离成年东方田鼠心脏、肝脏、肾脏、肺脏、肌肉、脑，置于加入磷酸缓冲液（pH 7.6）的预冷研钵，样品与匀浆缓冲液1∶3充分研磨，直至无块状组织颗粒，离心管分装后4 ℃下5 000 r/min离心30 min，上清液即为粗酶液，吸取且分装上清液后-80 ℃保存待测［7］。

1.2.2 PAGE电泳 采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）不连续体系［8］，上、下两极分别加入稀释10倍后的10×Tirs-甘氨酸电极缓冲液（pH 8.3），10 mA紊流预电泳40 min后进行点样，待粗酶液与溴酚蓝混合物全部入点样孔后，40 mA紊流电泳6 h。不连续体系由9%分离胶（pH 8.9）和3%浓缩胶（pH 6.8）组成，分离胶缓冲液、分离胶贮液、超纯水、过硫酸铵混合比例为1∶2∶1∶4，混合后灌入电泳槽至距离凹槽上  2 cm处，待分离胶凝固后，以1∶2∶1∶4比例将浓缩胶缓冲液、浓缩胶贮液、40%蔗糖、核黄素溶液混合后灌入电泳槽，封插点样梳，待胶板完全凝固后置于垂直电泳槽。

1.2.3 ADH染色 将凝胶取出后置于ADH染色液中［9］，于恒温水浴锅37 ℃进行染色，直至泳道出现深紫色条带，转入蒸馏水中漂洗至紫色条带更加清晰后，取出且滴加7%冰醋酸溶液固定保存［8］。在凝胶成像系统下对胶体进行扫描成像，对谱带迁移率进行计算，判断分析酶的分布、活性及强度［10］。

2 结果与分析

♀、♂东方田鼠的心脏、脑、肾脏、肌肉、肝脏、肺脏中共分离出ADH1～ADH19共19条电泳谱带，迁移率为0.040～0.404，♀东方田鼠的心脏、脑、肾脏、肌肉、肝脏、肺脏分别分离出4、7、5、10、9、5条谱带，  ♂东方田鼠的心脏、脑、肾脏、肌肉、肝脏、肺脏分别分离出4、7、4、8、11、6条谱带。ADH17为♀东方田鼠特有谱带，ADH5、ADH7、ADH10、ADH16、ADH19为♂东方田鼠特有谱带，其余均为共有谱带。

ADH1和ADH3为♀、♂东方田鼠6种组织器官中所共有，其中♀、♂东方田鼠均表现出心脏中ADH1活性最高，其次为肝脏、脑、肌肉、肺脏，且♂东方田鼠心脏、肾脏、肝脏中ADH1活性强于♀东方田鼠相对组织器官，肺脏、脑中ADH1活性二者相同。ADH3在♀东方田鼠心脏与♂东方田鼠肝脏中活性相同且最高，但其他组织器官中ADH3活性♂东方田鼠均高于♀东方田鼠。

ADH2和ADH4中♀、♂东方田鼠均表现为心脏强于肝脏，且肝脏强于其他组织器官，ADH2在♀东方田鼠肾脏、肌肉中活性相同，同时在♀东方田鼠肺脏、♂东方田鼠肌肉和肺脏中活性相同，但在♀东方田鼠脑中未见该条带，因此ADH2为♂东方田鼠脑中特有条带。♀、♂东方田鼠组织器官中ADH4活性均表现为肝脏强于心脏，且心脏强于其他组织器官，同时♀、♂东方田鼠肌肉中ADH4活性相同，同时肺脏中活性相同，♂东方田鼠肾脏中未见ADH4条带而♀东方田鼠肾脏中存在，ADH4为♀东方田鼠肾脏中特有条带。

ADH8、ADH9分别存在于♂东方田鼠肝脏和♀东方田鼠肝脏和肌肉中，♀、♂东方田鼠肝脏中ADH8、ADH9活性相同，但在♂东方田鼠肌肉中未见ADH8、ADH9条带，因此ADH8、ADH9为♀东方田鼠肌肉中特有条带。ADH12存在于♀东方田鼠除心脏和肺脏外的各组织中，却仅存在于♂东方田鼠肝脏和肺脏中，并且ADH12在♀东方田鼠肺脏中的活性远高于♀、♂东方田鼠其他组织器官，但肝脏中ADH12活性♂东方田鼠强于♀东方田鼠。

♀、♂东方田鼠肌肉中均有ADH14活性表达且♂东方田鼠强于♀东方田鼠，但♂东方田鼠肺脏中存在ADH14条带而♀东方田鼠未见该条带，ADH14为♂东方田鼠肺脏中特有条带。ADH6、ADH15、ADH18为♀、♂东方田鼠腦组织中特有条带，且ADH15、ADH18在♀、♂东方田鼠脑组织中活性相同。ADH11为♀、♂东方田鼠肝脏特有条带且活性♂东方田鼠略高于♀东方田鼠，其他组织器官均无ADH11。具体电泳图及迁移率情况见图1、表1。

3 小结与讨论

通过对♀、♂东方田鼠的心脏、脑、肾脏、肌肉、肝脏、肺脏中ADH活性研究表明，ADH在♀、♂东方田鼠的各个组织器官中均有表达，且分离条带总数相同，不同性别各组织器官中分离谱带数相差不大，但不同性别中个别器官酶带分布略有差异，♀东方田鼠组织器官中ADH条带数最多的为肌肉，其次为肝脏，♂东方田鼠组织器官中ADH条带数最多的为肝脏，肌肉次之。ADH进化目的是为分解摄入的发酵食物或者细菌在消化道中产生的醇类，并且ADH也会参与其他类型醇的分解代谢，如将甲醇分解为乙二醇和醛等。肝脏是哺乳动物重要的代谢与解毒器官，♂东方田鼠肝脏中ADH活性强于♀东方田鼠，表明♂东方田鼠的野外抗逆性强于♀东方田鼠。因此，对于东方田鼠鼠害的防治可从其生理生化角度出发，对♀、♂东方田鼠组织器官中ADH活性进行研究，可为农林害鼠的防治及毒饵设计提供基础生化数据。

参考文献：

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