【摘要】：環(huán)境化學(xué)污染物對(duì)人體的危害日益受到人們的重視。隨著環(huán)境污染的加重,兒童生長發(fā)育過程中各類相關(guān)疾病的發(fā)病率也在逐年增高。多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls, PCBs)作為一種全球性環(huán)境化學(xué)污染物,具有高毒性、半揮發(fā)性、長期殘留性和生物蓄積性等特點(diǎn),對(duì)兒童生長發(fā)育尤其是骨骼發(fā)育的影響正日益受到關(guān)注。 斑馬魚是一類新興的模式動(dòng)物,它們操作起來比較便利,價(jià)格便宜,在基因組學(xué)上與人類相差不大,而且其重要器官即使出現(xiàn)畸形也能存活很長時(shí)間。斑馬魚非常適合用來研究骨骼系統(tǒng)的發(fā)育,它們也具有人類一樣的軟骨化骨過程,而且它們的骨骼呈片狀分布,與人類的骨單位類似,這提示我們斑馬魚骨骼的礦化過程和微觀結(jié)構(gòu)與人類骨骼的哈弗氏結(jié)構(gòu)類似。這使得斑馬魚成為研究骨骼鈣化及各種骨科疾病的熱門模型。 脊椎動(dòng)物骨骼系統(tǒng)的發(fā)育過程中,BMPs (Bone morphogenetic protein,骨形態(tài)生成蛋白)家族基因在編碼轉(zhuǎn)錄因子,傳遞信號(hào)及調(diào)節(jié)相關(guān)組織的生長、分化方面有著重要的作用,其中BMP-2和BMP-4在骨骼發(fā)育的過程中起到至關(guān)重要的作用。此外,VDR (vitamin D receptor,維生素D受體)、PTH (Parathyroid Hormone甲狀旁腺素)、TRPV6(Transient Receptor Potential Vanilloid,瞬態(tài)感受器陽離子電壓通道)在骨骼的發(fā)育、礦化以及調(diào)節(jié)Ca2+重吸收的過程中有著重要的意義。 本研究擬以斑馬魚為模式動(dòng)物,將其胚胎暴露于含有多氯聯(lián)苯(PCB1254)的培養(yǎng)液中,觀察斑馬魚脊柱發(fā)育的形態(tài)變化,并測量其整體的鈣含量及相關(guān)基因(BMP-2、BMP-4、PTH、VDR、TRPV6)的改變,以探討胚胎期多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚骨骼生長、發(fā)育及鈣化的影響。 第一部分胚胎期多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚生存率、脊柱畸形率的影響 目的：探討環(huán)境有機(jī)污染物多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚生存率及骨骼發(fā)育形態(tài)學(xué)的影響。 方法：以斑馬魚為模式生物,配制1mg/L.0.5mg/L、0.125mg/L3個(gè)不同濃度的多氯聯(lián)苯(PCB1254)培養(yǎng)液,對(duì)斑馬魚胚胎進(jìn)行暴露處理,同時(shí)設(shè)空白對(duì)照和0.01%甲醇對(duì)照組。觀察受精后24、48、72、96和120小時(shí)的胚胎發(fā)育情況,并計(jì)算各組斑馬魚胚胎及幼魚的存活率、畸形率。收集受精后120小時(shí)的斑馬魚幼魚,通過光學(xué)顯微鏡觀察各組斑馬魚骨骼發(fā)育形態(tài)學(xué)的變化。 結(jié)果：1、0.125mg/L PCB1254暴露對(duì)斑馬魚胚胎發(fā)育無明顯影響；0.5mg/L、1mg/L PCB1254暴露對(duì)斑馬魚胚胎發(fā)育具有一定的致死和致畸效應(yīng),隨著多氯聯(lián)苯濃度的升高,斑馬魚致畸率、死亡率明顯升高,存在著明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系； 2、光鏡：正常組、0.01%甲醇組及0.125mg/L PCB,254暴露組斑馬魚未見明顯脊柱發(fā)育異常,但0.5和1.0mg/L PCB1254暴露組斑馬魚出現(xiàn)了明顯的脊柱彎曲畸形。 結(jié)論：多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚生存率及幼魚骨骼發(fā)育有著明顯的毒害作用,提示我們必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境有機(jī)污染物的監(jiān)測和控制。 第二部分胚胎期多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚整體鈣含量及骨骼發(fā)育、鈣磷代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響 目的：探討多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚整體鈣含量及骨骼發(fā)育、鈣磷代謝相關(guān)基因表達(dá)的影響。 方法：以斑馬魚為模式生物,配制1mg/L、0.5mg/L、0.125mg/L3個(gè)不同濃度的多氯聯(lián)苯對(duì)斑馬魚胚胎進(jìn)行暴露處理,同時(shí)設(shè)空白對(duì)照和0.01%甲醇對(duì)照組。收集受精后120小時(shí)的斑馬魚幼魚,應(yīng)用原子吸收分光光度計(jì)測量各組斑馬魚的整體鈣含量,同時(shí)利用熒光定量PCR技術(shù)(Real-time PCR)分別檢測各組BMP-2、BMP-4、PTH、VDR、TRPV6mRNA的表達(dá)差異。 結(jié)果：1、120hpf (hours post fertilization,受精后小時(shí)),1mg/L、0.5mg/L、0.125mg/L PCB1254暴露組的斑馬魚的鈣含量與正常對(duì)照組相比明顯下降(p0.05), 2、熒光定量PCR結(jié)果：1)120hpf,0.125mg/L、1mg/L PCB1254暴露組BMP-2、BMP-4mRNA表達(dá)與正常對(duì)照組相比均下調(diào)；2)120hpf, PCB1254暴露組VDR、PTH和TRVP6mRNA表達(dá)較對(duì)照組均明顯上升(p0.05)。其中,PTH和TRPV6mRNA的表達(dá)與PCBs濃度的變化存在一定的劑量效應(yīng)關(guān)系。 結(jié)論：多氯聯(lián)苯暴露對(duì)斑馬魚整體的鈣含量以及骨骼發(fā)育、鈣磷代謝相關(guān)基因有明顯的影響,提示多氯聯(lián)苯暴露對(duì)兒童骨骼發(fā)育可能造成一定的影響。
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【學(xué)位授予單位】：南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R725

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本文編號(hào)：2410092