【摘要】：多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）是一類新型持久性有機(jī)污染物（POPs），具有典型的甲狀腺毒性、神經(jīng)毒性以及潛在的生殖毒性。2,2’,4,4’-四溴二苯醚（BDE-47）是環(huán)境水體與生物樣本中優(yōu)先檢測出的PBDEs同系物。高氯酸鹽（PER）是一種持久性無機(jī)污染物，PER對生物具有甲狀腺毒性、遺傳毒性與生殖毒性。鑒于PBDEs與PER是公認(rèn)的內(nèi)分泌干擾物，而二者在水環(huán)境中有潛在共存性，本文系統(tǒng)地研究了BDE-47與PER復(fù)合對斑馬魚的發(fā)育毒性、短期暴露對斑馬魚幼魚甲狀腺激素和HPT軸基因表達(dá)的影響以及BDE-47與PER復(fù)合產(chǎn)生生殖毒性的可能機(jī)制。 本論文系統(tǒng)考察了BDE-47與PER等效應(yīng)復(fù)合對斑馬魚胚胎的發(fā)育毒性，包括按照（BDE-470.004+PER3.5），（BDE-470.04+PER35），（BDE-470.4+PER350）mg/L進(jìn)行96h急性毒性實(shí)驗(yàn)、按照（BDE-470.001+PER35），（BDE-470.01+PER35）（，BDE-470.1+PER35） mg/L進(jìn)行14d的氧化應(yīng)激、按照（BDE-470.004+PER3.5），（BDE-470.04+PER35），（BDE-470.4+PER350）mg/L考察96h細(xì)胞凋亡及DNA損傷。BDE-47與PER復(fù)合對斑馬魚胚胎的甲狀腺毒性包括兩方面，將胚胎暴露于BDE-47（1μg/L、3μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L）+3.5mg/L PER14d的考察PER對BDE-47甲狀腺毒性的影響，同時進(jìn)行（BDE-470.0002+PER0.175），（BDE-470.002+PER1.75），（BDE-470.02+PER17.5）mg/L對胚胎14d的等效應(yīng)復(fù)合暴露實(shí)驗(yàn)，分析兩種物質(zhì)間相互作用的形式及甲狀腺毒性作用的分子學(xué)機(jī)制。BDE-47與PER復(fù)合對斑馬魚生殖毒性的研究是將受精2h的胚胎分別暴露（BDE-470.0002+PER0.175），（BDE-470.002+PER1.75），（BDE-470.02+PER17.5）mg/L至141d，分析親代生殖毒性及對子代胚胎質(zhì)量的影響。通過上述分析，得出如下結(jié)論： （1）BDE-47與PER對胚胎96h LC50分別為4.18mg/L和3502.78mg/L。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行等效應(yīng)復(fù)合急性毒性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，BDE-47與PER復(fù)合誘導(dǎo)胚胎的急性發(fā)育毒性較兩種物質(zhì)單獨(dú)作用增強(qiáng)。復(fù)合暴露誘導(dǎo)的形態(tài)學(xué)異常主要以心包水腫與魚鰾缺失為主。 （2）BDE-47與PER誘導(dǎo)斑馬魚產(chǎn)生氧化應(yīng)激。PER能加劇BDE-47對胚胎活性氧（ROS）的誘導(dǎo)且ROS隨著暴露時間的延長而增加。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）與谷胱甘肽過氧化物酶（Gpx）與復(fù)合暴露濃度之間存在濃度、時間依賴關(guān)系。復(fù)合暴露誘導(dǎo)Mn-Sod、Cu/Zn-Sod、Cat、Gpx1a表達(dá)上調(diào)。 （3）吖啶橙染色（AO）結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BDE-47與PER復(fù)合暴露能夠誘導(dǎo)幼魚發(fā)生凋亡且凋亡率呈劑量依賴關(guān)系，凋亡主要集中在脊柱區(qū)域。復(fù)合暴露使p53與Bax基因表達(dá)上調(diào)，細(xì)胞凋亡酶Caspase-3和Caspase-9活性增加。復(fù)合暴露組Olive尾矩的值隨著暴露濃度的增加顯著增加，這說明PER能加強(qiáng)BDE-47對胚胎DNA的損傷程度。 （4）PER能夠加強(qiáng)BDE-47對甲狀腺素T4的抑制，明顯的抑制CRH、 TSHβ、TTR基因的表達(dá)，誘導(dǎo)NIS、Nkx2.1a基因表達(dá)。同時PER還能加強(qiáng)BDE-47對轉(zhuǎn)錄與翻譯水平上誘導(dǎo)TG表達(dá)，，抑制TTR的表達(dá)，從而加劇BDE-47對幼魚的甲狀腺干擾效應(yīng)。 （5）相同物質(zhì)濃度下BDE-47與PER復(fù)合暴露能顯著地抑制幼魚的存活率，誘導(dǎo)畸形率，抑制幼魚的生長發(fā)育，并且兩種物質(zhì)等效應(yīng)暴露對幼魚畸形的誘導(dǎo)存在協(xié)同效應(yīng)。BDE-47與PER等效應(yīng)復(fù)合能降低T4水平。（BDE-470.002+PER1.75)）、（BDE-470.02+PER17.5）mg/L暴露組對幼魚T4水平的影響呈現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。BDE-47與PER等效應(yīng)復(fù)合明顯誘導(dǎo)CRH、TSHβ、NIS、Nkx2.1a、TG、Dio2基因表達(dá)，抑制TRα、TRβ、Dio1基因表達(dá)。BDE-47與PER對幼魚CRH基因表達(dá)存在協(xié)同效應(yīng)，幼魚TTR基因的表達(dá)存在拮抗效應(yīng)。 （6）長期暴露BDE-47與PER會導(dǎo)致雄魚血漿中睪酮（T）的濃度增加，雌魚血漿中雌二醇（E2）的濃度較少。BDE-47與PER復(fù)合能夠使雌雄魚腦FSHβ基因顯著上調(diào)，主要是BDE-47與PER促進(jìn)了精子和卵子細(xì)胞的形成和生長；LHβ基因顯著下調(diào)，表明BDE-47與PER抑制精子和卵子的成熟。同時，延緩性腺的正常發(fā)育過程，使得成熟精子和卵子細(xì)胞量減少。F0代經(jīng)高劑量BDE-47與PER暴露后，子代的存活率、孵化率與受精率顯著性下降，生長受到抑制，表現(xiàn)出明顯的生殖毒性。 綜上所述，BDE-47與PER復(fù)合能夠誘導(dǎo)斑馬魚產(chǎn)生發(fā)育毒性、甲狀腺毒性與生殖毒性，且兩種物質(zhì)間存在復(fù)雜的相互作用機(jī)制。BDE-47與PER復(fù)合誘導(dǎo)斑馬魚產(chǎn)生毒性與激素的調(diào)節(jié)以及基因在轉(zhuǎn)錄與翻譯水平上的調(diào)控有著密切的關(guān)系。
【圖文】：

技術(shù)路線

2.2 實(shí)驗(yàn)魚培養(yǎng)及配置2.2.1 實(shí)驗(yàn)用魚的培養(yǎng)圖2-1 斑馬魚養(yǎng)殖裝置Fig. 2-1 The experimental device of zebrafish maintenance實(shí)驗(yàn)用斑馬魚購自中國科學(xué)研究院武漢水生所，長約 3~4 cm。斑馬魚的養(yǎng)殖參考 Shi 等介紹的養(yǎng)殖方法[163]。將性成熟的斑馬魚置于標(biāo)準(zhǔn)化紫外滅菌的循環(huán)水箱內(nèi)養(yǎng)殖（圖 2-1），水箱充分曝氣并經(jīng)活性炭和珊瑚砂過濾。培養(yǎng)液中加入營養(yǎng)鹽（64.75 mg/L NaHCO3、5.75 mg/L KCl、123.25 mg/L MgSO4·7H2O 和294 mg/L CaCl2·2H2O）。溫度為 28±1 C，pH 6.85~7.0，明暗控制為 14 h 明/12 h暗。成魚每日投喂豐年蟲兩次，冰凍紅赤蟲一次。實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)條件下飼養(yǎng) 20 天左右即可進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。斑馬魚養(yǎng)殖的循環(huán)裝置見圖 2-1。2.2.2 斑馬魚胚胎的收集與培養(yǎng)選用體形正常、捕食敏捷、魚鱗鰭無破損、游動靈活的成熟親魚進(jìn)行交配。暴露實(shí)驗(yàn)開始前一天晚上取循環(huán)水箱內(nèi)的實(shí)驗(yàn)斑馬魚以雌雄比為 1：2 的比例放
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：X171.5;X174

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 楊再福;銅和鎘對蝌蚪的聯(lián)合毒性研究[J];上海環(huán)境科學(xué);2001年09期

2 于佳;唐玄樂;宋建平;董宏偉;劉家仁;;高氯酸鹽的急性毒性和遺傳毒性研究[J];毒理學(xué)雜志;2007年04期

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本文編號：2687914