【摘要】： 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、家居生活中手性農(nóng)藥的廣泛使用,使其不可避免地進(jìn)入到環(huán)境系統(tǒng)、野生動(dòng)植物以及人體中。手性農(nóng)藥的各對(duì)映體在生物過(guò)程中存在著較大的差異性,故表現(xiàn)出不同的生態(tài)毒性。手性農(nóng)藥的使用與環(huán)境安全已成為一個(gè)全球關(guān)注的新問(wèn)題。 目前環(huán)境領(lǐng)域關(guān)于手性農(nóng)藥的研究,大多集中于環(huán)境命運(yùn)、急性水生毒性等方面的對(duì)映體選擇性,但在內(nèi)分泌干擾方面的研究,少之又少。因此,我們選取兩種比較典型的手性農(nóng)藥——持久性有機(jī)污染物的重要成員o,p′-DDT及一種目前廣泛使用的擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑聯(lián)苯菊酯(bifenthrin)為對(duì)象,在不同的體內(nèi)和體外模型中研究了它們類(lèi)雌激素效應(yīng)的對(duì)映體選擇性差異。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)o,p′-DDT內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的對(duì)映體選擇性差異所造成的對(duì)人乳腺腫瘤和人類(lèi)胎盤(pán)發(fā)生過(guò)程的影響的對(duì)映體選擇性進(jìn)行了研究,以探討手性化合物的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)可能導(dǎo)致的對(duì)人類(lèi)健康影響的對(duì)映體選擇性差異及其機(jī)理。 在將這兩種手性農(nóng)藥成功拆分得到對(duì)映體純樣品的基礎(chǔ)上,我們主要研究了以下四部分內(nèi)容: (1)選用雌激素依賴(lài)型的人乳腺癌MCF-7細(xì)胞系為研究模型,采用MCF-7細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(即E-SCREEN實(shí)驗(yàn))、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)等方法,評(píng)價(jià)了o,p′-DDT雌激素效應(yīng)的對(duì)映體選擇性。研究結(jié)果顯示:R-(-)-o,p′-DDT較S-(+)-o,p′-DDT能夠更顯著地刺激MCF-7細(xì)胞的增殖,同時(shí),R-(-)-o,p′-DDT在誘導(dǎo)雌激素依賴(lài)型的報(bào)告基因pS2的表達(dá)上調(diào)與抑制雌激素受體α及β(ERα、ERβ)基因表達(dá)等方面的效應(yīng)均高于S-(+)-o,p′-DDT。我們的研究結(jié)果表明,o,p′-DDT的類(lèi)雌激素效應(yīng)具有明顯的對(duì)映體選擇性,R-(-)-o,p′-DDT的雌激素活性遠(yuǎn)高于S-(+)-o,p′-DDT,而且o,p′-DDT的類(lèi)雌激素效應(yīng)與經(jīng)典的雌激素受體(ER)介導(dǎo)的信號(hào)通路有關(guān)。 (2)已有研究表明環(huán)境雌激素類(lèi)化合物與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展有一定的正相關(guān)性,而o,p′-DDT是一種典型的環(huán)境雌激素物質(zhì)。在評(píng)價(jià)了o,p′-DDT類(lèi)雌激素效應(yīng)的對(duì)映體選擇性的基礎(chǔ)上,我們首次對(duì)o,p′-DDT對(duì)乳腺腫瘤影響的對(duì)映體選擇性進(jìn)行了研究。在人乳腺癌MCF-7細(xì)胞系體外模型中,通過(guò)細(xì)胞間黏附分析實(shí)驗(yàn)、qRT-PCR檢測(cè)與乳腺腫瘤侵潤(rùn)、黏附、增殖相關(guān)的MMP-9、MMP-2、TIMP-1、TIMP-2、E-cadherin、β-catenin、hTERT等分子的mRNA表達(dá)情況,來(lái)初步探索o,p′-DDT影響乳腺腫瘤發(fā)展的對(duì)映體選擇性及其機(jī)理。研究結(jié)果顯示:o,p′-DDT能促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞MCF-7的侵潤(rùn)能力,而這種作用與MMP-9、MMP-2分子表達(dá)的上調(diào)和細(xì)胞間黏附性降低有關(guān)。同時(shí)R-(-)-o,p′-DDT對(duì)細(xì)胞侵潤(rùn)的促進(jìn)效應(yīng)高于S-(+)-o,p′-DDT。此外,細(xì)胞增殖的加快是腫瘤發(fā)展的一個(gè)明顯特征,我們的結(jié)果顯示o,p′-DDT的外消旋體及其對(duì)映體皆能夠上調(diào)端粒酶催化亞基hTERT基因的表達(dá),且R-(-)-o,p′-DDT的誘導(dǎo)效應(yīng)顯著高于S-(+)-o,p′-DDT,這是o,p′-DDT對(duì)映體對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖影響的可能機(jī)理之一。結(jié)合我們前面的研究結(jié)果,我們認(rèn)為o,p′-DDT雌激素效應(yīng)的對(duì)映體選擇性差異,可能是造成o,p′-DDT對(duì)乳腺癌影響具有選擇性的一個(gè)主要原因。 (3)人類(lèi)胎盤(pán)發(fā)生過(guò)程是正常妊娠的重要生理保障。而胎盤(pán)的發(fā)生是一個(gè)受多種激素及其它因素精細(xì)調(diào)節(jié)的過(guò)程。目前關(guān)于環(huán)境雌激素是否能夠干擾這一過(guò)程的研究非常有限。我們以人絨毛膜癌JEG-3細(xì)胞系為研究模型,通過(guò)酶聯(lián)免疫實(shí)驗(yàn)(ELISA)測(cè)定孕酮分泌量及qRT-PCR檢測(cè)與人胎盤(pán)發(fā)生過(guò)程相關(guān)的PR、HILA-G、GnRH-Ⅰ及GnRHR-Ⅰ等分子的mRNA表達(dá)情況,來(lái)探討手性環(huán)境污染物(以o,p′-DDT為例)對(duì)人類(lèi)生殖健康影響的對(duì)映體選擇性及機(jī)理。結(jié)果顯示:o,p′-DDT可以誘導(dǎo)絨毛膜癌細(xì)胞系JEG-3的孕酮激素分泌以及孕酮受體表達(dá)、上調(diào)妊娠免疫分子HILA-G的表達(dá),同時(shí)促進(jìn)多肽類(lèi)激素GnRH-Ⅰ等的表達(dá)。以上效應(yīng)均表現(xiàn)出一致的對(duì)映體選擇性,即R-(-)-o,p′-DDT對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)分泌干擾的效應(yīng)高于S-(+)-o,p′-DDT。 以上(1)、(2)、(3)關(guān)于o,p′-DDT的研究結(jié)果表明,o,p′-DDT的類(lèi)雌激素效應(yīng)具有明顯的對(duì)映體選擇性,而且這種選擇性在不同組織(人類(lèi)乳腺、人類(lèi)胎盤(pán))中顯示出一致性,即R-(-)-o,p′-DDT的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)總是高于S-(+)-o,p′-DDT。因此,在研究手性化合物雌激素效應(yīng)的對(duì)映體選擇性的同時(shí),更要關(guān)注由此帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的一系列與人類(lèi)健康相關(guān)的問(wèn)題。 (4)迄今為止,關(guān)于內(nèi)分泌干擾效應(yīng)方面的對(duì)映體選擇性的研究基本局限于o,p′-DDT及其類(lèi)似物。已有的研究結(jié)果顯示,目前廣泛使用的擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑,具有潛在的內(nèi)分泌干擾效應(yīng),但在對(duì)映體水平上尚未見(jiàn)任何相關(guān)報(bào)道。因此,我們選用當(dāng)前廣泛使用的擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑聯(lián)苯菊酯(bifenthrin,BF)為對(duì)象,來(lái)研究手性農(nóng)藥在擬雌激素效應(yīng)及體內(nèi)吸收方面的對(duì)映體差異性。以MCF-7細(xì)胞系作為體外實(shí)驗(yàn)的模型,以及水生脊椎動(dòng)物日本青溕魚(yú)(Japanesemedaka,Oryzias latipes)作為體內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯拷Y(jié)果顯示,1S-cis-BF較1R-cis-BF具有更強(qiáng)的雌激素活性。1S-cis-BF刺激MCF-7細(xì)胞增殖是1R-cis-BF的3.6倍,同時(shí)1S-cis-BF誘導(dǎo)雄性日本青溕魚(yú)肝臟內(nèi)卵黃蛋白原(vitellogenin,VTG)的分泌效應(yīng)為1R-cis-BF的123倍。此外,在日本青溕魚(yú)的肝臟及剔除肝臟的整個(gè)魚(yú)體中,皆可以觀察到顯著的對(duì)映體選擇性吸收,1R-cis-BF的吸收量分別為1S-cis-BF的5倍(肝臟)、3倍(剔除肝臟的整個(gè)魚(yú)體)左右。 我國(guó)作為農(nóng)藥生產(chǎn)和使用的大國(guó),手性農(nóng)藥的使用量占40%以上,而且這一比例還在不斷增長(zhǎng)。同時(shí),農(nóng)藥作為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物已引起廣泛的關(guān)注。我們的研究結(jié)果再次說(shuō)明,評(píng)價(jià)手性農(nóng)藥的環(huán)境安全性時(shí),在考慮其急性毒性的同時(shí)、更要充分考慮其慢性生態(tài)毒性(如內(nèi)分泌干擾)的對(duì)映體選擇性,及由此造成的對(duì)人類(lèi)健康負(fù)面影響的對(duì)映體選擇性差異。
【圖文】：

R一 thalidomides-thalidomide孕婦鎮(zhèn)靜劑強(qiáng)致畸物質(zhì)圖1一2.反應(yīng)停的兩個(gè)效果完全不同的對(duì)映異構(gòu)體Fig.l一 2.Thetwoenantiomersofthalidomidewhoseeffeetsaredramatieallydiff七rent目前環(huán)境領(lǐng)域關(guān)于手性農(nóng)藥的對(duì)映體選擇性的研究，主要集中在環(huán)境命運(yùn)(G而 sonAW， 1996:LewisDL， 1999:BuserHR，2002;WedyanM，2005:G翻sonAw， 2006:QinsJ，2006)及急性水生毒性 (LiuWp

1904年，Kelvin在他的著作中將這個(gè)概念叫做手性(chirality)，并且定義為“任何一個(gè)不能與其鏡像完全重疊的幾何構(gòu)型或者點(diǎn)群都可以說(shuō)其具有手性，，(KelvinL， 1904)(見(jiàn)圖1一3)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：X502

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 熊明瑜;Rac-異丙甲草胺及其S-對(duì)映體的生態(tài)毒性作用的手性差異性研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 楊燕;聯(lián)苯菊酯和滴滴涕對(duì)大鼠卵巢功能干擾研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：2665237