【摘要】：磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCIPP)是一種典型的有機(jī)磷酸酯類阻燃劑,因其優(yōu)良的阻燃性能,以及全球范圍內(nèi)對溴代阻燃劑(如多溴聯(lián)苯醚)的逐漸禁用,使得TDCIPP作為良好的替代品近年來被大量生產(chǎn)并廣泛使用。由于TDCIPP是以物理添加的形式被應(yīng)用在產(chǎn)品中的,因此極易釋放進(jìn)入環(huán)境中。環(huán)境監(jiān)測表明,TDCIPP在空氣、自然水體、土壤和野生生物的組織中具有很高的檢出率,對野生生物和人類的生存和繁衍可能構(gòu)成潛在的威脅。已有的毒理學(xué)研究表明,TDCIPP能夠引起脊椎動物多種毒性效應(yīng),然而對低等生物的影響及多代毒性效應(yīng)仍是未知,故本研究選取營自由生活的低等水生原生動物嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)為實(shí)驗(yàn)生物,通過較高濃度TDCIPP(0.01,0.1和1μmol/L)亞慢性暴露(5 d)和環(huán)境相關(guān)濃度(300和3000 ng/L)多代暴露60 d(約372代)及恢復(fù)實(shí)驗(yàn),以表型觀測、轉(zhuǎn)錄組測序分析、實(shí)時定量PCR檢測和透射電子顯微鏡觀察為研究手段,對TDCIPP的毒性效應(yīng)及分子機(jī)制進(jìn)行了評價和探討。主要結(jié)果如下:(1)采用高濃度(1,10,100,1000和10000μmol/L)急性暴露(8 h),研究了TDCIPP對嗜熱四膜蟲生物量的劑量-依賴性抑制效應(yīng),EC50為615.1μmol/L。0.01,0.1和1μmol/L TDCIPP亞慢性暴露,通過引起細(xì)胞密度、細(xì)胞大小和纖毛數(shù)量劑量-依賴性降低,從而導(dǎo)致生物量顯著性降低,表明抑制個體生長和繁殖是TDCIPP的主要毒性效應(yīng)。RNA-Seq檢測及KEGG富集分析,發(fā)現(xiàn)差異表達(dá)基因顯著性富集于核糖體通路,TDCIPP誘導(dǎo)核糖體大、小亞基上的12個核糖體蛋白基因呈現(xiàn)劑量-依賴性的下調(diào)表達(dá)。此外,伴隨著核糖體蛋白基因的下調(diào)表達(dá),細(xì)胞質(zhì)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體數(shù)量減少,細(xì)胞質(zhì)中核糖體增大。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TDCIPP可能通過靶向作用于核糖體影響嗜熱四膜蟲的生長和繁殖。(2)多代毒性效應(yīng)評價實(shí)驗(yàn)中,使用環(huán)境相關(guān)劑量TDCIPP對嗜熱四膜蟲開展連續(xù)約372代(60 d)的暴露實(shí)驗(yàn),隨后進(jìn)行約372代的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),TDCIPP暴露引起嗜熱四膜蟲種群數(shù)量、個體大小和纖毛數(shù)量降低;同時,TDCIPP引起纖毛的基體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,基體深度和直徑顯著性降低;此外,TDCIPP誘導(dǎo)了與纖毛組裝和維持相關(guān)的基因(ift家族的3個基因:ift52,ift81和ift172,tcp-1家族的7個基因:tcp-1-3700.m00089,tcp-1-3706.m00106,tcp-1-3715.m00106,tcp-1-3731.m00045,tcp-1-3698.m00091,tcp-1-2.m02183和tcp-1-16.m00478)表達(dá)上調(diào)。在60 d的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)中,種群數(shù)量恢復(fù)至正常水平,然而,TDCIPP對嗜熱四膜蟲個體大小、纖毛數(shù)量、基體結(jié)構(gòu)及相關(guān)基因的影響中部分效應(yīng)有恢復(fù)跡象,大多效應(yīng)依舊顯著性存在。因此,本研究首次表明環(huán)境相關(guān)劑量TDCIPP對嗜熱四膜蟲多代暴露顯示出發(fā)育和繁殖毒性,且部分效應(yīng)在實(shí)驗(yàn)時間內(nèi)不可恢復(fù)。(3)為進(jìn)一步闡明TDCIPP引起多代毒性效應(yīng)的作用機(jī)制,開展環(huán)境相關(guān)劑量(300和3000 ng/L)TDCIPP對嗜熱四膜蟲連續(xù)約372代的暴露及后續(xù)約248代的恢復(fù)實(shí)驗(yàn)。在此次實(shí)驗(yàn)中,TDCIPP對嗜熱四膜蟲表型的抑制效應(yīng)與之前的多代暴露結(jié)果一致,恢復(fù)效應(yīng)也相同。另外,此次實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),TDCIPP引起細(xì)胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池?cái)U(kuò)張,其上附著的核糖體排列不規(guī)則,細(xì)胞內(nèi)這種超微結(jié)構(gòu)變化在恢復(fù)實(shí)驗(yàn)階段依舊存在。通過RNA-Seq及KEGG富集分析發(fā)現(xiàn),在暴露和恢復(fù)時期,下調(diào)表達(dá)的差異基因均顯著性富集于核糖體通路,TDCIPP誘導(dǎo)核糖體大、小亞基上的核糖體蛋白基因普遍呈現(xiàn)劑量-依賴性下調(diào)表達(dá),說明TDCIPP抑制了核糖體功能。此外,在恢復(fù)時期,上調(diào)表達(dá)的差異基因顯著性富集于核糖體生物合成通路,推測這可能是嗜熱四膜蟲對TDCIPP抑制其核糖體功能所表現(xiàn)出的積極的恢復(fù)響應(yīng)。
【圖文】：

圖 1-1 有機(jī)磷類阻燃劑的結(jié)構(gòu)通式（引自 EFRA，2007）Fig. 1-1 General structure of organophosphorus flame retardants (cited from FRA, 2007)

圖 1-2 磷酸三（1, 3-二氯異丙基）酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)e chemical structure of tris（1, 3-dichloro-2-propy酸酯類的用途和用量s經(jīng)常用作阻燃劑，而非鹵代的OPEs主要為阻燃劑和增塑劑之外，，OPEs 還用作泡沫漆和液壓油等的添加劑。例如，最普遍使TCEP，通常應(yīng)用于柔性和剛性聚氨酯泡沫三（2-丁氧基乙基）酯（tris（2-butoxyethy為乙烯塑料和橡膠塞的增塑劑（Marklundyl）phosphate, TPHP）主要用于增強(qiáng)不飽和聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）的增塑
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X592;X171.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 潘厚軍;張鑾媯;梁慧麗;李瑩瑩;王英英;林強(qiáng);石存斌;吳淑勤;;應(yīng)用嗜熱四膜蟲評估苯甲酸鈉的生物毒性[J];食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào);2016年05期

2 鐘秋萍;李青;袁冬霞;周志剛;繆煒;;嗜熱四膜蟲的培養(yǎng)條件優(yōu)化及其擴(kuò)大培養(yǎng)研究[J];基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué);2014年02期

3 白琦鋒;高禮;袁濤;;低劑量三氯生和三氯卡班對嗜熱四膜蟲的毒性研究[J];環(huán)境化學(xué);2012年05期

4 李偉;楊桂文;;四膜蟲在科研上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];科技信息;2011年08期

5 楊秋峰;蔣蔚;劉永杰;陸承平;;四膜蟲基因打靶載體的構(gòu)建及其在蟲體內(nèi)的轉(zhuǎn)化[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年12期

6 楊秋峰;劉永杰;;嗜熱四膜蟲——具有發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芑蚪M學(xué)研究模型[J];生命科學(xué);2006年05期

7 俞婷;繆煒;萬明亮;沈韞芬;傅誠杰;;鎘和銅對嗜熱四膜蟲金屬硫蛋白基因的誘導(dǎo)表達(dá)[J];動物學(xué)報(bào);2005年06期

8 邱宗文;四膜蟲細(xì)胞表達(dá)惡性瘧原蟲環(huán)子孢子蛋白并定位于細(xì)胞表面[J];國外醫(yī)學(xué)(寄生蟲病分冊);2004年01期

9 艾斯卡爾,孫衛(wèi)華,龐延斌;嗜熱四膜蟲對數(shù)生長模型的研究[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

10 艾斯卡爾·依米提,龐延斌;誘導(dǎo)嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)細(xì)胞凋亡樣變化的研究[J];細(xì)胞生物學(xué)雜志;2000年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 盧劍功;許靜;張鵬幸;王偉;;嗜熱四膜蟲兩類不同金屬硫蛋白的生物學(xué)功能研究[A];細(xì)胞—生命的基礎(chǔ)——中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會2013年全國學(xué)術(shù)大會·武漢論文摘要集[C];2013年

2 馬正學(xué);寧應(yīng)之;宋玉珍;;食品工業(yè)廢水和生活污水對上海四膜蟲生長繁殖的抑制效應(yīng)研究[A];中國動物科學(xué)研究——中國動物學(xué)會第十四屆會員代表大會及中國動物學(xué)會65周年年會論文集[C];1999年

3 李書強(qiáng);龐延斌;;嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)接合生殖后期皮層細(xì)胞骨架蛋白的研究[A];中國原生動物學(xué)學(xué)會第十一次學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2001年

4 陳小娟;沈韞芬;劉義;馮偉松;繆煒;;利用微量熱法研究鎘和銅對嗜熱四膜蟲的毒性效應(yīng)[A];中國動物學(xué)會原生動物學(xué)分會第十二次學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

5 陳小娟;繆煒;沈韞芬;;不同株系四膜蟲的種群代謝特征的比較研究[A];中國化學(xué)會第十三屆全國化學(xué)熱力學(xué)和熱分析學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2006年

6 李靜;張曉露;劉永杰;陸承平;;以四膜蟲為宿主分析嗜水氣單胞菌菌株毒力[A];第九屆中國實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)年會（2010新疆）論文集[C];2010年

7 白琦鋒;袁濤;;環(huán)境相關(guān)濃度頭孢類抗生素暴露對四膜蟲酶活性影響[A];第六屆全國環(huán)境化學(xué)大會暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

8 侯連生;沈錫祺;;上海四膜蟲(Tetrahymena shanghaiensis S1)膜脂和膜脂蛋白的分析[A];動物學(xué)專輯——上海市動物學(xué)會1996年年會論文集[C];1996年

9 萬明亮;繆煒;;嗜熱四膜蟲鎘金屬硫蛋白基因的克隆及其進(jìn)化分析[A];中國動物學(xué)會原生動物學(xué)分會第十二次學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

10 高崇明;李蔭蓁;;上海四膜蟲的接合行為[A];中國動物科學(xué)研究——中國動物學(xué)會第十四屆會員代表大會及中國動物學(xué)會65周年年會論文集[C];1999年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;四膜蟲：或許能幫人類造低膽固醇食物[N];新華每日電訊;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 李靜;磷酸三（1，3-二氯異丙基）酯對原生動物嗜熱四膜蟲的毒性效應(yīng)及作用機(jī)制[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 許靜;嗜熱四膜蟲三種含有鋅指結(jié)構(gòu)域蛋白的功能研究[D];山西大學(xué);2013年

3 梁海霞;Ran GTPase在嗜熱四膜蟲大核無絲分裂和程序性核死亡過程的功能研究[D];山西大學(xué);2013年

4 王清路;嗜熱四膜蟲金屬硫蛋白MTT1和MTT2的結(jié)構(gòu)與功能分析[D];山西大學(xué);2012年

5 郭嵐;《內(nèi)經(jīng)》長壽理論與培元固本治法延緩衰老作用的研究[D];湖北中醫(yī)藥大學(xué);2013年

6 肖琦;水溶性量子點(diǎn)的可控制備及其生物效應(yīng)基礎(chǔ)[D];武漢大學(xué);2010年

7 龐茂達(dá);嗜水氣單胞菌流行株基因組特征及毒力相關(guān)基因研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 邱婷;量子點(diǎn)的修飾及其生物分析應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張鵬幸;含熒光素酶嗜熱四膜蟲的構(gòu)建及對重金屬離子的響應(yīng)[D];山西大學(xué);2013年

2 趙天珍;幾種有機(jī)氯污染物對原生動物四膜蟲的生物毒性和富集研究[D];華中科技大學(xué);2006年

3 楊秋峰;四膜蟲基因打靶載體的構(gòu)建及其在蟲體內(nèi)的定向整合和基因表達(dá)[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

4 張希;四膜蟲Ⅰ型內(nèi)含子的一種折疊“框架結(jié)構(gòu)”[D];云南大學(xué);2010年

5 馬春艷;用嗜熱四膜蟲為模型研究納米材料的生物環(huán)境安全效應(yīng)[D];遼寧師范大學(xué);2011年

6 王業(yè)秋;汞、鎳、銅、鋅四種重金屬及黃河水樣對嗜熱四膜蟲的毒性效應(yīng)[D];西北師范大學(xué);2008年

7 李雅潔;中國三氯苯水質(zhì)基準(zhǔn)及典型污染物對噬熱四膜蟲的毒性效應(yīng)[D];南京大學(xué);2014年

8 湯琪;《內(nèi)經(jīng)》地域養(yǎng)生思想探討及恩施道地中藥材對模式生物四膜蟲的抗氧化作用研究[D];湖北中醫(yī)藥大學(xué);2013年

9 陳波;抗沉默因子Asf1調(diào)控嗜熱四膜蟲細(xì)胞核的穩(wěn)定性[D];山西大學(xué);2015年

10 段文靖;嗜熱四膜蟲中染色體濃縮調(diào)節(jié)因子RCC1的鑒定及功能分析[D];山西大學(xué);2014年

本文編號：2668812