本文關(guān)鍵詞：常用有機(jī)磷酸酯阻燃劑對斑馬魚肝臟毒性研究　出處：《南京大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：有機(jī)磷酸酯阻燃劑(Organophosphate Flame Retardants,OPFRs)是一種常用的添加型阻燃劑,其已被廣泛應(yīng)用于各種商業(yè)和工業(yè)產(chǎn)品中。由于OPFRs通常作為添加劑而不與產(chǎn)品化學(xué)鍵合,因此各種含高濃度OPFRs的產(chǎn)品在使用過程中極易將OPFRs釋放到環(huán)境中。目前,在灰塵、大氣、水、土壤、沉積物等環(huán)境介質(zhì)和人體、魚類、鳥類等生物體內(nèi)均檢測到了 OPFRs的存在。但關(guān)于OPFRs的潛在風(fēng)險和毒性機(jī)理的知識仍十分有限。本研究以斑馬魚為受試生物研究了 8種常用OPFRs——磷酸三苯酯TPhP、磷酸甲酚二苯酯CDP、磷酸三乙酯TEP、磷酸三丙酯TPrP、磷酸三丁酯TBP、磷酸三(丁氧基乙基)酯TBEP、磷酸三(2-氯乙基)酯TCEP和磷酸三(1,3-二氯丙基)酯TDCPP對斑馬魚肝臟基因表達(dá)的影響和對肝細(xì)胞的DNA損傷效應(yīng)。實驗中,將雌雄斑馬魚暴露于1/20(96h-LC50)和1/100(96h-LC50)濃度水平的OPFRs溶液中7天,測定了斑馬魚肝臟中氧化應(yīng)激、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、DNA修復(fù)和凋亡通路中相關(guān)基因表達(dá)的變化,并通過單細(xì)胞凝膠電泳測定了斑馬魚肝細(xì)胞的DNA損傷程度。比較了不同OPFRs暴露濃度、不同結(jié)構(gòu)OPFRs對斑馬魚毒性效應(yīng)的區(qū)別,探討了雌雄魚對OPFRs暴露的不同響應(yīng),并初步分析了造成毒性差異的潛在機(jī)制。主要研究結(jié)果如下:1)OPFRs暴露改變了斑馬魚肝臟中編碼抗氧化酶的基因(Mn-SOD、CuZn-SOD、CAT和GPx)的表達(dá)水平,誘導(dǎo)了肝臟中的氧化應(yīng)激。低濃度TPhP、TBEP和TDCPP的暴露誘導(dǎo)斑馬魚抗氧化系統(tǒng)中基因表達(dá)顯著上調(diào)。高濃度暴露組的雌魚中,氧化應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)也表現(xiàn)為上調(diào),而雄魚中抗氧化酶基因表達(dá)則受到了抑制。2)OPFRs暴露使斑馬魚肝細(xì)胞受到明顯的DNA損傷。隨著OPFRs暴露濃度的上升,肝細(xì)胞DNA損傷程度也隨之增加。OPFRs的碳鏈長度和結(jié)構(gòu)與其造成的DNA損傷程度有一定相關(guān)性。雌雄魚對DNA損傷的耐受性也有所不同,雌魚對OPFRs的耐受性更強(qiáng)。3)OPFRs處理組中,DNA受損的斑馬魚肝細(xì)胞會在DNA合成前期(G1)、DNA合成期(S)或DNA合成后期/有絲分裂期(G2/M)發(fā)生阻滯,細(xì)胞周期調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)發(fā)生變化。高濃度OPFRs暴露后,斑馬魚肝臟中Orc1、Ccna1和Ccnb表達(dá)顯著下調(diào)。低濃度TPhP、TBEP和TDCPP暴露抑制了 Ccnb的表達(dá)。4)OPFRs暴露會誘導(dǎo)斑馬魚肝細(xì)胞啟動DNA修復(fù)系統(tǒng),以修復(fù)受損基因。低濃度TPhP、TBEP和TDCPP處理組的斑馬魚,以及高濃度TBP、TBEP和TCEP處理組的雌魚中DNA修復(fù)相關(guān)基因Fen1和Rpa3的表達(dá)上調(diào),啟動了 DNA修復(fù)程序。但高濃度OPFRs暴露下的雄魚中相關(guān)修復(fù)基因的表達(dá)則下調(diào),細(xì)胞DNA修復(fù)能力下降。5)OPFRs暴露會啟動斑馬魚肝細(xì)胞凋亡通路。低濃度TPhP、TBEP和TDCPP的暴露引起斑馬魚中凋亡通路下游基因Cas3和Cas9表達(dá)水平的上升,誘導(dǎo)依賴細(xì)胞凋亡蛋白酶的凋亡通路。同時,隨著TPhP、TBEP和TDCPP暴露濃度的升高,斑馬魚肝臟中Bax/Bcl-2比也隨之升高,誘導(dǎo)了細(xì)胞色素C的釋放,進(jìn)而通過P53-Bax-Bcl-2通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。6)OPFRs對斑馬魚肝細(xì)胞的毒性具有結(jié)構(gòu)特異性、濃度特異性和性別特異性。OPFRs的結(jié)構(gòu)、濃度以及受試斑馬魚的性別不同,均會影響OPFRs的毒性效應(yīng)。暴露濃度高,對斑馬魚的影響也更為顯著。而在相同暴露條件下,雄魚對OPFRs的響應(yīng)比雌魚更為敏感。本研究從基因水平探索了 OPFRs對斑馬魚的毒性效應(yīng),為進(jìn)一步研究OPFRs對斑馬魚的毒性作用機(jī)理提供了理論依據(jù),并為全面評價OPFRs的生態(tài)健康風(fēng)險提供了數(shù)據(jù)支持。
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【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X171.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1348840