甲基对硫磷(Methyl parathion，MP)是常见的有机磷农药之一，具有药效高、品种防治对象多等特点，并曾是全球农业生产过程中使用最为广泛的一类杀虫剂。连续监测流动水体中有机磷农药的污染程度及其危害性是目前我国环境科学研究领域中亟待解决的重大科学问题之一。监控有机磷农药污染程度的常见方法有化学法、生物法和物理法，其中组织酶活性和残留量分析为最常用的监控方法，近年来，蛋白质组学技术也陆续应用于筛选与鉴定适合监控有机磷农药污染的蛋白标志物。　　 本文采用气质联用(GC-MS)技术测定海兔在不同时间、不同浓度的MP胁迫前后，海兔各神经节中MP的残留量及变化趋势。结果发现，MP在海兔胸膜足神经节，脑神经节，神经连索中均有残留，在MP暴露的第7天，残留量达到最高，而在第14天则降至较低水平并趋于稳定。胸膜足神经节中的MP残留量要低于其他神经节，推测该神经节可能有不同防御MP侵袭的机制。因而，以海兔胸膜足神经节作为研究素材，选择7天和14天为两个观察点；采用膜蛋白质组学技术筛选与鉴定在不同浓度MP胁迫下，海兔胸膜足神经节表达的差异蛋白，并从中筛选出一些有意义的蛋白指示物，并适合于监控MP产生的污染程度和揭示MP的毒性机理。　　 有机磷农药可通过产生氧自由基，破坏或改变细胞内的抗氧化系统，从而对生物体造成氧化损伤。本研究中，选择两种与抗氧化有关的酶蛋白作为指示物，即超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)，用于研究MP对细胞氧化系统的影响，并选用乙酰胆碱酯酶(AChE)作为参比指示酶。研究发现，在MP胁迫下，海兔胸膜足神经节各暴露组中SOD与CAT活性的变化趋势与MP暴露时间、暴露浓度及不同器官组织有关，其酶活性变化波动较大。MP抑制AChE活性率与外加的MP浓度呈正相关。在相同的MP浓度下，胁迫时间为7天时，海兔胸膜足神经节AChE活性抑制率高于14天。海兔神经节内SOD、CAT和AChE酶活性均适合用于监控MP产生的污染程度和危害性，但选用AChE和SOD作为指示酶蛋白要比CAT更加有效、准确和适用。　　 膜蛋白在执行许多细胞生物功能中发挥着重要作用，它与许多疾病的形成有关，并是大多数药物和毒物作用的靶点，因此，对膜蛋白的研究具有十分重要的意义。本论文采用膜蛋白质组学技术且两个不同时间段，研究在不同浓度MP胁迫下，海兔左右胸膜足神经节表达的差异膜蛋白，其中在7天暴露过程中，左右神经节分别获得19和20个差异蛋白斑点；而14天暴露过程中，左右神经节均分别获得14个差异蛋白斑点，并选用肽质量指纹(PMF)图谱技术逐一进行鉴定，其中30个蛋白质被鉴定为膜蛋白。选用蛋白质组分析软件，对这些差异蛋白进行跨膜结构预测和亚细胞定位分析，并进行功能分类，可分为代谢调控、信号转导、氧化还原平衡、催化、转运和免疫应激等，其中代谢相关蛋白占到52％，其次信号转导蛋白占24%。　　 经比对分析后，发现在参与代谢系统的蛋白中，因氧化胁迫的作用，使有氧代谢的酶类（如异柠檬酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、膜二肽酶等）的酶活性降低，以及蛋白、核酸代谢相关的焦磷酸酶的表达量减少，NADH脱氢酶的酶活性升高，导致细胞能量和物质合成的效率减低。而果糖-1，6-二磷酸醛缩酶(ALD)，精氨酸激酶及ATP合成酶表达量的升高以及膜二肽酶表达量的降低，在一定程度上弥补了物质能量的损失。此外，推测部分差异蛋白质参与信号转导功能，主要有鸟嘌呤结合蛋白（G蛋白）、G蛋白偶联受体、14-3-3蛋白、钙调蛋白、膜联蛋白等。参与细胞膜物质运输的蛋白有：电压依赖阴离子通道、ABC转运子和ATP酶、载脂蛋白D等。与细胞免疫应激有关的蛋白包括：T-细胞受体、白细胞介素7受体、抑制素等。　　 本文还选用Western blotting验证差异蛋白β-tubulin表达量下调趋势以及膜蛋白组分的纯度，即N-cadherin在膜组分和细胞质组分中的含量，并选用RT-PCR方法验证了部分差异蛋白的变化规律。这些实验结果进一步提高了对已筛选和鉴定的差异蛋白的可信度。本论文研究成果可为今后实现连续监测流动水体中有机磷农药污染程度及危害性提供可行性分析技术，也为筛选高效蛋白指示物奠定良好的研究基础，便于后续深入研究甲基对硫磷毒理学和胁迫机制。