中文摘要：

选择三江源地区、环青海湖地区、柴达木盆地重点区域、海北州祁连县（祁连山南麓）为代表采样点，以牦牛作为生态环境受到污染的指示物种，研究不同形态重金属胁迫诱导下牦牛机体中金属硫蛋白（MT）基因的mRNA定量表达水平。通过研究不同形态重金属暴露水平、不同海拔高度、牦牛MT mRNA定量表达水平及金属硫蛋白蛋白组学差异表达内在关系，确定MT作为重金属污染的生物标志物的mRNA表达量"阈值"范围，建立牦牛重金属暴露水平基础数据库，用来评价对矿区周边生态系统的影响。通过检测矿区周边牦牛机体中生物标志物金属硫蛋白水平，来反映重金属污染环境的状况，进而作为环境中重金属污染与风险评价以及监测的分子生态毒理学诊断指标，对制定预防性的管理措施，及时监控环境污染，及早采取干预措施，保证藏区生态环境及牦牛产品安全具有重要的现实意义。

结论摘要：

一、 项目的背景矿山废水、废渣对环境污染严重。据青海国土规划研究院的宋顺昌报道，矿山开发过程中，有大量废水产生，它们分别来自矿坑排水和选矿废水。经牧草吸收，动物采食等得到进一步蓄积，从而对动物及人产生毒害作用。青海高原气候干燥、寒冷，牦牛生长缓慢，3-4岁性发育成熟，通常牧民养殖牦牛5-8年才将其屠宰。如果牦牛放牧区受到重金属污染，那么，重金属有足够的时间从水、土壤、牧草、牦牛逐步蓄积。二、 主要研究内容利用等离子体质谱仪（ICP-MS），检测牦牛乳、牦牛肝脏中的重金属含量；实时荧光定量PCR（Real-Time PCR）检测技术，定量测定金属硫蛋白mRNA的表达水平；重金属对牦牛肾脏细胞的胁迫影响；利用转录学、蛋组白组学，以及转录组与蛋白质关联分析，获得在重金属镉胁迫下的基因及蛋白差异表达对牦牛乳中常量元素、微量元素及重金属元素进行分析，结果表明，牦牛乳中常量元素（P、S、Ca、K、Mg）的含量较普通牛奶中高，Mg、Na的含量较普通牛奶中低。牦牛乳中的锌、铁、锰含量比普通牛乳中的含量高。三、 重要结果分别是普通牛奶的1.4、1.8、2.0倍。微量元素铁、锰含量也比较高。牦牛乳Cd、Hg没有检测出来，As、Cr的含量很低，符合国家标准。分析青海不同地区的牦牛肝脏重金属，Hg元素未检出，As、Cr含量很低，重金属Pb和Cd含量较低，但是某一地区的牦牛肝脏含量较高，如果食用此地区肝脏，可能对该地区的消费者健康有负面影响，值得进一步跟踪监测。分析一些地区的土壤及牧草的重金属含量并利用内梅罗污染指数法对其分析，发现部分地区还是存在重金属轻度污染现象。 MT（金属硫蛋白）基因表达水平评估青海不同地区的重金属污染程度及潜在风险，并且通过ELISA反应测定牦牛体内金属硫蛋白的含量相互印证，结果表明某些地区存在重金属污染的风险。四、 关键数据及其科学意义利用转录组、蛋白质组及其关联分析，发现了384个差异基因，其中129个上调基因，金属硫蛋白基因也位列其中，以及255个下调基因，下一步应该利用实时定量PCR进行筛选，同时结合蛋白组学筛选的14个差异蛋白，其中9个蛋白与基因表达方向相同、5个蛋白与基因表达方向相反进行综合研究。因此未来重金属的监测不仅检测相关基因差异表达，同时结合蛋白表达量、重金属含量来评估，这样获得的数据会更有科学价值。