【摘要】： 氯酸鈉(NaClO3)和五氯酚(鈉)(PCP(Na))是飲用水中常見的污染物。NaClO3源于以二氧化氯為消毒劑的自來水消毒過程,而PCP(Na)來自原水,現(xiàn)行常規(guī)水處理工藝不能完全清除。因此人群可通過飲水長期暴露這兩種化學(xué)物。近年研究發(fā)現(xiàn),NaClO3通過競(jìng)爭性抑制鈉碘同向轉(zhuǎn)運(yùn)體(Sodium iodide symporter,NIS)攝碘,干擾甲狀腺激素(Thyroid hormones, THs)的合成。PCP能干擾THs在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和TH受體(TH receptors, TRs)介導(dǎo)的下游基因的轉(zhuǎn)錄激活,影響體內(nèi)THs水平和其功能的發(fā)揮。上述結(jié)果提示,NaClO3和PCP可能具有甲狀腺干擾效應(yīng),然而罕有研究對(duì)二者的甲狀腺干擾效應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。限于早期的認(rèn)識(shí)水平和評(píng)價(jià)方法的局限性,現(xiàn)行《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)))制訂時(shí)并未考慮化學(xué)物的甲狀腺干擾效應(yīng),特別是不清楚在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)限值是否具有甲狀腺干擾效應(yīng),且標(biāo)準(zhǔn)制定過程中并不考慮污染物間的聯(lián)合作用。因此,研究NaClO3和PCP單獨(dú)和聯(lián)合作用對(duì)于認(rèn)識(shí)外源化學(xué)物聯(lián)合作用對(duì)甲狀腺系統(tǒng)和功能的影響具有重要意義。 本研究借鑒OECD TG 407法建立了甲狀腺干擾效應(yīng)評(píng)估模型,用于甲狀腺干擾效應(yīng)的評(píng)價(jià)。同時(shí)以甲狀腺濾泡細(xì)胞原代培養(yǎng)為模型,研究了NaClO3和PCP單獨(dú)和聯(lián)合作用對(duì)甲狀腺濾泡細(xì)胞功能基因和標(biāo)志蛋白表達(dá)的影響以期探索發(fā)現(xiàn)甲狀腺干擾效應(yīng)的敏感指標(biāo)。 第一部分氯酸鈉和五氯酚鈉甲狀腺干擾效應(yīng)的體內(nèi)研究 本研究采用OECD推薦用于檢測(cè)甲狀腺干擾效應(yīng)的TG407方法,建立研究甲狀腺干擾效應(yīng)的動(dòng)物模型。成年SD大鼠分別施予NaClO3 (30 mg/kg·bw, 120mg/kg·bw),PCP-Na (0.33 mg/kg·bw,30 mg/kg·bw),以及NaClO3+PCP-Na (30mg/kg-bw+0.33 mg/kg·bw,120 mg/kg·bw+30 mg/kg·bw),連續(xù)灌胃染毒28天,末次染毒24h后處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,檢測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血清THs (TT3,TT4, FT3,FT4)和TSH水平,肝中甲狀腺功能相關(guān)基因Dios (dio1,dio2)和TRs(thra,thrb) mRNA表達(dá)水平,和甲狀腺組織學(xué)的變化。研究發(fā)現(xiàn),NaClO3在30 mg/kg·bw和120mg/kg·bw均未引起THs的顯著改變(P0.05)。對(duì)大鼠肝dio2 mRNA的表達(dá)表現(xiàn)出劑量和性別的差異,雄鼠在低劑量顯著上調(diào),在高劑量則表現(xiàn)為下調(diào),而雌鼠在高／低劑量均表現(xiàn)為下調(diào)(P0.05)。在NaC103120 mg/kg·bw劑量組觀察到甲狀腺組織輕度增生和小濾泡的增多。在PCP-Na 0.33 mg/kg·bw劑量組血清中TT3、TT4、FT3、FT4含量水平未發(fā)生明顯改變(P0.05),肝dio1、dio2、thra和thrb mRNA表達(dá)水平與對(duì)照組相比也無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),但病理組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)該劑量下甲狀腺出現(xiàn)輕度淋巴細(xì)胞浸潤和濾泡壁增厚。在PCP-Na 30mg/kg·bw劑量組TSH顯著升高,FT4降低,但僅雄鼠TT4明顯降低,肝dio2基因表達(dá)下調(diào),雌鼠的TT3、FT3明顯升高,肝dio1基因表達(dá)上調(diào)。該劑量PCP-Na還可引起甲狀腺細(xì)胞增生,灶性淋巴細(xì)胞浸潤等組織病理學(xué)變化。在低劑量聯(lián)合染毒組(NaClO3(30 mg/kg·bw)+PCP-Na (0.33 mg/kg·bw)),雄鼠dio1表達(dá)明顯下調(diào)(P0.05),組織學(xué)變化以上皮細(xì)胞復(fù)層化和膠質(zhì)面積減小為主。在高劑量聯(lián)合染毒組(NaC103(120 mg/kg·bw)+PCP-Na (30 mg/kg·bw)),TSH顯著升高,FT4降低,diol表達(dá)上調(diào),但僅雄鼠TT4明顯降低,雌鼠的TT3明顯升高,肝dio2基因表達(dá)下調(diào)(P0.05)。該劑量PCP-Na還可引起實(shí)心芽形成,并存在灶性淋巴細(xì)胞浸潤等組織病理學(xué)變化。 本研究觀察了PCP-Na和NaClO3染毒后3、7、14、28天4個(gè)時(shí)點(diǎn)中甲狀腺功能相關(guān)功能標(biāo)志和特異性基因表達(dá)的影響,了解各指標(biāo)隨時(shí)間的變化規(guī)律,以期尋找發(fā)現(xiàn)指示甲狀腺干擾效應(yīng)的敏感指標(biāo)。成年SD大鼠分別施予NaClO3(120 mg/kg-bw),PCP-Na (30 mg/kg·bw),以及NaC103+PCP-Na(120 mg/kg·bw+30 mg/kg-bw),連續(xù)灌胃染毒,在染毒3、7、14、28天后,分批處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,檢測(cè)指標(biāo)同28天染毒試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn),NaC103(120 mg/kg·bw)在染毒7天時(shí)引起雄鼠TSH出現(xiàn)顯著升高,14天時(shí)FT3出現(xiàn)顯著降低(P0.05)；在染毒3天時(shí)即可引起雌鼠TT4有顯著升高(P0.05),其余時(shí)點(diǎn)THs指標(biāo)與對(duì)照組無顯著差異(P0.05)。組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)染毒7天輕度濾泡面積減少,細(xì)胞高度增加,至染毒14天出現(xiàn)明顯的濾泡細(xì)胞復(fù)層化和增生,染毒28天的病理學(xué)變化主要表現(xiàn)為小濾泡。NaC103(120 mg/kg·bw)對(duì)甲狀腺功能基因的影響呈現(xiàn)性別差異。雄鼠染毒28天引起雄鼠dio2 mRNA顯著降低(P0.05)；雌鼠dio1 mRNA在染毒7天顯著降低(P0.05),dio2 mRNA在染毒3天和7天時(shí)顯著增高,染毒14天時(shí)顯著降低(P0.05)；Thra mRNA在染毒3天時(shí)顯著增高(P0.05)。PCP-Na(30mg/kg·bw)染毒組的雄鼠TSH在染毒3天和28天與對(duì)照組相比明顯升高(P0.05)；TT3僅在3天時(shí)有顯著增高(P0.05),其余各組無顯著性改變；FT3在7天和14天時(shí)出現(xiàn)顯著降低(P0.05),其余各組無顯著性改變；TT4除染毒3天外均顯著降低(P0.05)；FT4在所有時(shí)點(diǎn)均有顯著降低(P0.05)。雌鼠TSH在28天有顯著升高(P0.05)；TT3自7天起有顯著增高(P0.05)；FT3在28天時(shí)出現(xiàn)顯著升高(P0.05)；TT4在7天,FT4在28天與對(duì)照組相比顯著降低(P0.05)。組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),染毒3天即可觀察到小濾泡增多,到染毒14天出現(xiàn)散在淋巴細(xì)胞浸潤,28天表現(xiàn)為灶性淋巴細(xì)胞浸潤。該劑量組在染毒14天引起雄鼠diol mRNA顯著增高(P0.05)；dio2 mRNA在染毒3、7、28天均顯著降低(P0.05);thrb mRNA在染毒3天顯著增高(P0.05)。該劑量組雌鼠diol mRNA在染毒7、14、28天顯著增高(P0.05);aio2 mRNA在染毒3、7天時(shí)顯著增高(P0.05)。NaClO3+PCP-Na聯(lián)合染毒組(120 mg/kg-bw+30 mg/kg-bw)雄鼠的TSH在染毒3、7、28天與對(duì)照組相比顯著增高(P0.05)：FT3在染毒7、14天時(shí)有明顯降低(P0.05)；TT4和FT4在所有觀察時(shí)點(diǎn)均明顯降低(P0.05)。雌鼠的TSH僅28天有顯著升高(P0.05)；TT3在14、28天有顯著升高(P0.05)；FT3在14天時(shí)顯著升高(P0.05)；TT4在7天,FT4在28天與對(duì)照組相比顯著降低(P0.05)。組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),染毒7天觀察到膠質(zhì)減少,14天可觀察到明顯的增生斑,在染毒28天炎癥反應(yīng)和增生現(xiàn)象都較為明顯。該組雄鼠dio1mRNA在染毒7、14、28天時(shí)顯著增高(P0.05)；dio2 mRNA在染毒3、7天顯著降低,染毒14天顯著增高(P0.05)；thrb mRNA在染毒3天時(shí)顯著增高(P0.05)。雌鼠diol mRNA在染毒3、14、28天時(shí)顯著增高(P0.05)；dio2在染毒7天時(shí)顯著增高,但在染毒28天時(shí)顯著降低(P0.05)；thra mRNA在染毒3天時(shí)顯著增高(P0.05)。 研究結(jié)果提示,TG 407方法靈敏,能夠檢測(cè)TDCs對(duì)甲狀腺系統(tǒng)多個(gè)環(huán)節(jié)和效應(yīng)終點(diǎn)的影響,組織病理改變是甲狀腺干擾效應(yīng)靈敏的判定終點(diǎn),在尚未觀察到其他指標(biāo)改變的情況下,已能觀察到組織病理學(xué)變化。本研究中NaC103在30mg/kg·bw和120 mg/kg·bw的劑量下,對(duì)甲狀腺系統(tǒng)功能的影響尚處于代償期,而PCP-Na能明顯干擾THs和TSH的水平,引起甲狀腺組織病理學(xué)變化。兩者聯(lián)合作用在抑制NIS碘轉(zhuǎn)運(yùn)和TR介導(dǎo)的下游基因的轉(zhuǎn)錄激活這兩個(gè)水平的作用相對(duì)獨(dú)立。 第二部分氯酸鈉和五氯酚甲狀腺干擾效應(yīng)的體外研究 本研究應(yīng)用大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞原代培養(yǎng),研究PCP、NaClO3甲狀腺干擾效應(yīng)。原代取材的甲狀腺濾泡細(xì)胞在F12培養(yǎng)液中培養(yǎng)的一周后,發(fā)現(xiàn)甲狀腺濾泡細(xì)胞可表達(dá)TPO和Tg蛋白,Tg可分泌到培養(yǎng)液中,甲狀腺濾泡細(xì)胞可表達(dá)4種特異性基因tpo,tg,tshr和nis,證明所培養(yǎng)的甲狀腺細(xì)胞具有正常的形態(tài)和功能。 在方法穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上,本研究按正交試驗(yàn)原則,設(shè)計(jì)了42正交實(shí)驗(yàn),研究NaClO3(0μg/ml、5μg/ml、10μg/ml、20μg/ml)和PCP(0μg/ml、0.25μg/ml、0.5μg/ml、1μg/ml)對(duì)大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞增殖,dio1、tg和tpo mRNA表達(dá),以及Tg分泌的影響。研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)染毒NaClO3時(shí),10μg/ml染毒組的tg mRNA表達(dá)水平與對(duì)照組相比明顯降低(P0.05)。單獨(dú)染毒PCP時(shí),1μg/ml染毒組培養(yǎng)液上清中Tg的含量與對(duì)照組相比顯著降低tpo mRNA的表達(dá)水平較對(duì)照組明顯降低(P0.05)。當(dāng)NaC103和PCP聯(lián)合染毒時(shí),5μg/ml、20μg/ml NaClO3與0.25μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,所有0.5μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,所有1μg/ml PCP聯(lián)合染毒組培養(yǎng)液上清中Tg含量較對(duì)照組顯著降低(P0.05)；10μg/ml、20gμg/mlNaC103與0.25μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,20μg/mlNaC103與0.5μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,以及所有1μg/ml PCP聯(lián)合染毒組的tpo mRNA表達(dá)水平與對(duì)照組相比顯著降低(P0.05)；10μg/ml、20μg/ml NaClO3與0.25μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,5μg/mlNaC103與0.5μg/ml PCP聯(lián)合染毒組,以及所有1μg/ml PCP聯(lián)合染毒組的tgmRNA表達(dá)水平較對(duì)照組顯著降低(P0.05)。二因子方差分析結(jié)果表明,PCP能抑制甲狀腺濾泡細(xì)胞分泌Tg (P0.05),NaC103單獨(dú)作用并不影響Tg的分泌,但能加強(qiáng)PCP對(duì)Tg分泌的抑制作用；PCP抑制甲狀腺濾泡細(xì)胞diol和tpo mRNA的表達(dá)(P0.05),PCP與NaCl03的聯(lián)合作用為獨(dú)立作用(P0.05)；NaC103和PCP并不影響甲狀腺濾泡細(xì)胞tg mKNA的表達(dá)(P0.05)。 研究結(jié)果顯示,PCP能抑制Tg分泌,NaC103雖不影響,但能加強(qiáng)PCP對(duì)Tg分泌的抑制作用。同時(shí),PCP能抑制大鼠甲狀腺濾泡細(xì)胞中diol和tpo mRNA的表達(dá),影響THs的合成。當(dāng)污染物共存時(shí),其可能產(chǎn)生的健康危害要大于污染物單獨(dú)作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：R363

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2310952