農(nóng)藥類等典型有機污染物體內(nèi)外毒性相關(guān)性及乙草胺毒性機制研究
發(fā)布時間:2021-09-04 22:41
隨著現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷進步,促使世界各類化合物的生產(chǎn)數(shù)量日益劇增,目前在美國化學(xué)文摘社登記的化學(xué)品就超過一億種。然而,這些化合物在促進各行業(yè)發(fā)展的同時,可通過多種途徑釋放到環(huán)境中,對各生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的污染。它們也可以通過生物富集作用和食物鏈進入生物體內(nèi),對動物和人類的健康構(gòu)成嚴(yán)重的威害。農(nóng)藥類化合物作為經(jīng)常在環(huán)境中檢測到的典型有機污染物,是環(huán)境污染問題的主要來源之一。人類可通過多種途徑接觸到農(nóng)藥類污染物,這些物質(zhì)可以通過生物富集作用進入人體內(nèi),也可通過食品中農(nóng)藥的殘留,直接對人類健康構(gòu)成威脅。因此,急需對這些污染物進行毒性評估以確定其對生物和人類的潛在不良影響。在眾多農(nóng)藥類化合物中,除草劑雖然對動物表現(xiàn)出較低的毒性效應(yīng),但對細胞毒性的研究相對較少,其潛在風(fēng)險可能被嚴(yán)重低估。研究農(nóng)藥類等有機污染物體內(nèi)生物毒性與體外細胞毒性的關(guān)系,探討其毒性效應(yīng)及作用機制,可為有效的防治環(huán)境污染、降低其對人類健康風(fēng)險性。研究成果不僅可以減少采用傳統(tǒng)毒理學(xué)試驗中動物的使用數(shù)量,對替代試驗方法的驗證起到重要的支撐作用,也可為生態(tài)風(fēng)險評價提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù),不但具有實際應(yīng)用價值,還有理論意義。有機污染物安...
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
細胞凋亡通路圖
東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文11圖1-2細胞凋亡和自噬之間復(fù)雜的相互作用[87]Fig.1-2Complexinteractionsbetweenapoptosisandautophagy1.4.3細胞凋亡與細胞周期細胞周期是指真核細胞從一次有絲分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。分裂間期和分裂期是細胞周期的兩個組成部分,前者包括G1期、S期以及G2期,主要用于DNA的合成,后者主要功能為細胞增殖。在形態(tài)學(xué)上,細胞有絲分裂過程與細胞凋亡具有相似的形態(tài)特征,如細胞皺縮,染色質(zhì)濃縮和細胞膜起泡。雖然細胞通過有絲分裂進行細胞增殖,通過凋亡調(diào)控細胞死亡,但Meikrantz和Schlegel通過整理發(fā)現(xiàn),細胞周期與細胞凋亡仍具有部分聯(lián)系,他們認為細胞凋亡存在于細胞增殖過程,干擾細胞周期進程也可改變凋亡相關(guān)基因的表達[88]。在各種外界因素刺激下,一旦細胞內(nèi)DNA受到損傷,細胞周期監(jiān)測關(guān)卡會對受損情況進行檢查,如果DNA損傷可以修復(fù),那么細胞會通過細胞周期阻滯過程,修復(fù)DNA損傷。若DNA損傷嚴(yán)重,機體不能夠?qū)ζ湫迯?fù),那么細胞會執(zhí)行細胞凋亡等死亡程序。1.5農(nóng)藥類有機污染物毒理學(xué)研究進展出于提高生產(chǎn)力和防止病蟲害等多種原因,農(nóng)藥的使用量日益增大,隨之而來的便是各種環(huán)境污染,人類健康危害等問題。農(nóng)藥類污染物可以通過多種途徑暴露于環(huán)境中。
東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文19式進行分類,構(gòu)建不同作用模式下體內(nèi)體外毒性相關(guān)性模型,明確不同物種與細胞之間的相關(guān)性關(guān)系,并分別從生物攝取平衡、體內(nèi)毒性代謝動力學(xué)和毒性作用模式三個方面,深度探討體內(nèi)體外相關(guān)性的影響因素;(2)收集多種類型有機污染物不同暴露途徑下的小鼠體內(nèi)急性毒性數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的小鼠纖維3T3細胞的體外毒性數(shù)據(jù),構(gòu)建體內(nèi)體外毒性相關(guān)性模型,計算并加入分子描述符驗證各種化合物理化性質(zhì)對方程式相關(guān)系數(shù)的影響,探討即使使用小鼠細胞和小鼠體內(nèi)毒性進行研究,其相關(guān)性仍然較弱的原因。采用毒性比率方法,利用小鼠體內(nèi)毒性數(shù)據(jù)辨別研究化合物對小鼠的作用模式,進一步利用小鼠3T3細胞毒性數(shù)據(jù),分別采用遞歸分析、二項式和卡值法判別化合物對小鼠的毒性作用模式;(3)評價環(huán)境中可以檢測到但毒理學(xué)信息并不完善的典型有機污染物乙草胺的毒性效應(yīng)。以人類肝癌HepG2細胞作為毒理學(xué)模型,采用噻唑藍法(MTT)和LDH法檢測乙草胺對HepG2細胞的細胞毒性作用,檢測暴露后細胞內(nèi)的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)的變化、線粒體的功能狀況及細胞周期情況,檢測細胞凋亡和鈣離子濃度變化,從細胞水平及分子水平揭示除草劑乙草胺的體外細胞毒性機制;以斑馬魚胚胎作為體內(nèi)毒性模型,利用海馬生物能量測定儀檢測乙草胺對斑馬魚胚胎線粒體呼吸耗氧速率的影響,進一步對體內(nèi)體外毒性相關(guān)性主要結(jié)論進行驗證。1.7.3技術(shù)路線圖1-3技術(shù)路線圖Fig.1-3Thetechnicalroadmap
【參考文獻】:
期刊論文
[1]乙草胺對斑馬魚幼魚早期發(fā)育階段甲狀腺相關(guān)基因的影響[J]. 胡競進,曹楚彥,楊梅,桂文君,朱國念. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[2]水生生物急性毒性QSAR模型研究進展[J]. 劉羽晨,喬顯亮. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2015(02)
[3]乙草胺對四膜蟲DNA損傷研究[J]. 張昕,董姍姍,凌發(fā)忠,徐忠東. 合肥師范學(xué)院學(xué)報. 2014(06)
[4]丁草胺和乙草胺對蚯蚓CAT和SOD活性的影響[J]. 劉嫦娥,段昌群,王旭,楊媛,劉飛,朱輝清,陳運鋒,王漢明. 環(huán)境化學(xué). 2008(06)
[5]乙草胺經(jīng)皮毒性的研究[J]. 李華文,陸丹,吳軍,陳志蓮,熊志軍,陳堅峰,胡楚元. 毒理學(xué)雜志. 2008(04)
[6]乙草胺對泥鰍肝臟乙酰膽堿酯酶和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的影響[J]. 張彬彬. 淡水漁業(yè). 2008(04)
[7]除草劑乙草胺對非洲爪蟾性腺發(fā)育的影響[J]. 秦曉飛,秦占芬,楊蕾,徐曉白. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2006(02)
[8]職業(yè)性接觸乙草胺農(nóng)藥對男工精液質(zhì)量的影響[J]. 孫雪照,談立峰,李燕南,王茜麗,吉俊敏,陳龍生,陳建鋒,王守林. 中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2006(01)
[9]乙草胺對中華大蟾蜍(Bu fo bu fo gar garizans)早期胚胎發(fā)育的影響[J]. 楊曉梅,譚志軍,苑怡,翟玉梅. 動物學(xué)報. 2001(S1)
[10]乙草胺致癌病理學(xué)試驗的評價[J]. 姚寶玉,王捷,于峰,王薏,張靜,吳寶田. 衛(wèi)生毒理學(xué)雜志. 2000(04)
博士論文
[1]應(yīng)用毒性比率方法研究有機污染物對不同敏感性生物的毒性作用機制[D]. 李金杰.東北師范大學(xué) 2017
[2]應(yīng)用結(jié)構(gòu)分類方法研究有機污染物種間毒性作用機理[D]. 張栩嘉.東北師范大學(xué) 2013
碩士論文
[1]除草劑乙草胺對花背蟾蜍肝臟的影響及機理[D]. 劉陽.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3384135
【文章來源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
細胞凋亡通路圖
東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文11圖1-2細胞凋亡和自噬之間復(fù)雜的相互作用[87]Fig.1-2Complexinteractionsbetweenapoptosisandautophagy1.4.3細胞凋亡與細胞周期細胞周期是指真核細胞從一次有絲分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。分裂間期和分裂期是細胞周期的兩個組成部分,前者包括G1期、S期以及G2期,主要用于DNA的合成,后者主要功能為細胞增殖。在形態(tài)學(xué)上,細胞有絲分裂過程與細胞凋亡具有相似的形態(tài)特征,如細胞皺縮,染色質(zhì)濃縮和細胞膜起泡。雖然細胞通過有絲分裂進行細胞增殖,通過凋亡調(diào)控細胞死亡,但Meikrantz和Schlegel通過整理發(fā)現(xiàn),細胞周期與細胞凋亡仍具有部分聯(lián)系,他們認為細胞凋亡存在于細胞增殖過程,干擾細胞周期進程也可改變凋亡相關(guān)基因的表達[88]。在各種外界因素刺激下,一旦細胞內(nèi)DNA受到損傷,細胞周期監(jiān)測關(guān)卡會對受損情況進行檢查,如果DNA損傷可以修復(fù),那么細胞會通過細胞周期阻滯過程,修復(fù)DNA損傷。若DNA損傷嚴(yán)重,機體不能夠?qū)ζ湫迯?fù),那么細胞會執(zhí)行細胞凋亡等死亡程序。1.5農(nóng)藥類有機污染物毒理學(xué)研究進展出于提高生產(chǎn)力和防止病蟲害等多種原因,農(nóng)藥的使用量日益增大,隨之而來的便是各種環(huán)境污染,人類健康危害等問題。農(nóng)藥類污染物可以通過多種途徑暴露于環(huán)境中。
東北師范大學(xué)博士學(xué)位論文19式進行分類,構(gòu)建不同作用模式下體內(nèi)體外毒性相關(guān)性模型,明確不同物種與細胞之間的相關(guān)性關(guān)系,并分別從生物攝取平衡、體內(nèi)毒性代謝動力學(xué)和毒性作用模式三個方面,深度探討體內(nèi)體外相關(guān)性的影響因素;(2)收集多種類型有機污染物不同暴露途徑下的小鼠體內(nèi)急性毒性數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的小鼠纖維3T3細胞的體外毒性數(shù)據(jù),構(gòu)建體內(nèi)體外毒性相關(guān)性模型,計算并加入分子描述符驗證各種化合物理化性質(zhì)對方程式相關(guān)系數(shù)的影響,探討即使使用小鼠細胞和小鼠體內(nèi)毒性進行研究,其相關(guān)性仍然較弱的原因。采用毒性比率方法,利用小鼠體內(nèi)毒性數(shù)據(jù)辨別研究化合物對小鼠的作用模式,進一步利用小鼠3T3細胞毒性數(shù)據(jù),分別采用遞歸分析、二項式和卡值法判別化合物對小鼠的毒性作用模式;(3)評價環(huán)境中可以檢測到但毒理學(xué)信息并不完善的典型有機污染物乙草胺的毒性效應(yīng)。以人類肝癌HepG2細胞作為毒理學(xué)模型,采用噻唑藍法(MTT)和LDH法檢測乙草胺對HepG2細胞的細胞毒性作用,檢測暴露后細胞內(nèi)的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)的變化、線粒體的功能狀況及細胞周期情況,檢測細胞凋亡和鈣離子濃度變化,從細胞水平及分子水平揭示除草劑乙草胺的體外細胞毒性機制;以斑馬魚胚胎作為體內(nèi)毒性模型,利用海馬生物能量測定儀檢測乙草胺對斑馬魚胚胎線粒體呼吸耗氧速率的影響,進一步對體內(nèi)體外毒性相關(guān)性主要結(jié)論進行驗證。1.7.3技術(shù)路線圖1-3技術(shù)路線圖Fig.1-3Thetechnicalroadmap
【參考文獻】:
期刊論文
[1]乙草胺對斑馬魚幼魚早期發(fā)育階段甲狀腺相關(guān)基因的影響[J]. 胡競進,曹楚彥,楊梅,桂文君,朱國念. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報. 2015(04)
[2]水生生物急性毒性QSAR模型研究進展[J]. 劉羽晨,喬顯亮. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2015(02)
[3]乙草胺對四膜蟲DNA損傷研究[J]. 張昕,董姍姍,凌發(fā)忠,徐忠東. 合肥師范學(xué)院學(xué)報. 2014(06)
[4]丁草胺和乙草胺對蚯蚓CAT和SOD活性的影響[J]. 劉嫦娥,段昌群,王旭,楊媛,劉飛,朱輝清,陳運鋒,王漢明. 環(huán)境化學(xué). 2008(06)
[5]乙草胺經(jīng)皮毒性的研究[J]. 李華文,陸丹,吳軍,陳志蓮,熊志軍,陳堅峰,胡楚元. 毒理學(xué)雜志. 2008(04)
[6]乙草胺對泥鰍肝臟乙酰膽堿酯酶和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的影響[J]. 張彬彬. 淡水漁業(yè). 2008(04)
[7]除草劑乙草胺對非洲爪蟾性腺發(fā)育的影響[J]. 秦曉飛,秦占芬,楊蕾,徐曉白. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2006(02)
[8]職業(yè)性接觸乙草胺農(nóng)藥對男工精液質(zhì)量的影響[J]. 孫雪照,談立峰,李燕南,王茜麗,吉俊敏,陳龍生,陳建鋒,王守林. 中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2006(01)
[9]乙草胺對中華大蟾蜍(Bu fo bu fo gar garizans)早期胚胎發(fā)育的影響[J]. 楊曉梅,譚志軍,苑怡,翟玉梅. 動物學(xué)報. 2001(S1)
[10]乙草胺致癌病理學(xué)試驗的評價[J]. 姚寶玉,王捷,于峰,王薏,張靜,吳寶田. 衛(wèi)生毒理學(xué)雜志. 2000(04)
博士論文
[1]應(yīng)用毒性比率方法研究有機污染物對不同敏感性生物的毒性作用機制[D]. 李金杰.東北師范大學(xué) 2017
[2]應(yīng)用結(jié)構(gòu)分類方法研究有機污染物種間毒性作用機理[D]. 張栩嘉.東北師范大學(xué) 2013
碩士論文
[1]除草劑乙草胺對花背蟾蜍肝臟的影響及機理[D]. 劉陽.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3384135
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