多溴联苯醚对鲫鱼分子毒理效应的研究

论文摘要

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers, PBDEs）是一种持续性的有机污染物。应用广泛,已被认为是普遍存在的环境污染物。本论文以鲫鱼为试验材料,通过研究使用最广泛的低溴联苯醚—2,2′,4,4′-四溴联苯醚（PBDE-47）和高溴联苯醚—2,2′,3,3′,4,4′,5,5′,6,6′-十溴联苯醚（PBDE-209）对鲫鱼肝脏抗氧化酶系（总抗氧化能力T-AOC、丙二醛MDA、黄嘌呤氧化酶XOD、超氧化歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px和谷胱甘肽-S-转移酶GST）活性、CYP450同工酶活性、乳酸脱氢酶LDH及其同工酶、P53蛋白和DNA氧化损伤产物8-ohdG的影响,探讨多溴联苯醚PBDEs对鱼类的生态毒理效应,为评价PBDEs的生态影响提供依据。研究结果表明：1)采用浓度为0.10-10.00 mg·L-1的PBDE-47和5.60-100.00 mg·L-1的PBDE-209对鲫鱼肝脏组织或肝脏线粒体进行体外染毒,发现在浓度大于0.56mg·L-1的PBDE-47暴露下,鲫鱼离体肝脏组织中的T-AOC、MDA、XOD、SOD、CAT和GSH-Px均会发生明显的动态变化（P<0.01）；浓度大于5.6mg·L-1的PBDE-209暴露下,鲫鱼离体肝脏线粒体中的T-AOC、MDA、XOD、SOD均会发生明显的动态变化（P<0.01）；浓度大于10mg·L-1的PBDE-209暴露下,鲫鱼离体肝脏组织中CAT和GSH-Px均会发生明显的动态变化（P<0.01）。随着PBDE-47和PBDE-209浓度的升高,MDA含量和XOD活性呈上升的趋势,而T-AOC、SOD、CAT和GSH-Px活性则逐渐下降,均与PBDE-47和PBDE-209的浓度呈显著的相关关系。2)鲫鱼在浓度为0.10-5.00 mg·L-1的PBDE-47和5.00-50.0 mg·L-1的PBDE-209中暴露15d后,其肝脏微粒体中GST酶的活性发生了动态变化,呈先升高后降低的特点。经过15d试验,除0.10 mg·L-1的PBDE-47和5.00mg·L-1PBDE-209以外的各试验组鲫鱼肝脏微粒体中的GST活性仅为对照组的12.74-85.35%。各试验组的鱼肝脏微粒体中CYP450系的同工酶CYP1A1被诱导、鱼肝脏微粒体CYP450系同工酶CYP3A1除0.10 mg·L-1 PBDE-47、5.00mg·L-1和10. 0mg·L-1 PBDE-209试验组外,其余的均被诱导,呈显著的剂量-效应关系。CYP1A1和CYP3A1的活性随着作用时间的延续而上升,到试验第15d时达到最高,但上升速率最快在试验后的0-5d内；鱼肝脏微粒体中CYP450系的同工酶CYP1A2表现出不同的特点,即低浓度PBDEs试验组与对照组无明显差异（P>0.05）。但5.00 mg·L-1 PBDE-47、30.0 mg·L-1和50.0 mg·L-1 PBDE-209浓度组的鱼肝微粒体CYP1A2活性受到了轻微的抑制,最大抑制率分别为6.48%、3.48%和7.23%。3)采用质量浓度为0.10-5.0 mg·L-1的PBDE-47和质量浓度为10.0-50.0mg·L-1的PBDE-209对鲫鱼进行水质接触连续染毒,发现在质量浓度1.0 mg·L-1以上的PBDE-47及10.0 mg·L-1以上的PBDE-209连续暴露10d内,鲫鱼肝脏组织中的LDH活性发生了明显的动态变化（P<0.01）,呈先升高后降低的趋势,在试验的第4-6d达到峰值。LDH活性与PBDEs之间的剂量-效应关系并不十分显著。在不同质量浓度的PBDE-47和PBDE-209连续暴露后,鲫鱼肝脏组织中LDH同工酶谱发生了明显的变化,不仅同工酶的谱带数有所增加,而且着色明显加深。4)一定浓度的PBDE-47和PBDE-209的连续暴露,可使受试鲫鱼组织DNA损伤产生8-0HdG。这种DNA损伤产物可在鲫鱼的血清和组织中检出,并呈显著的剂量-效应关系。一定浓度的PBDE-47和PBDE-209的连续暴露,可促使受试鲫鱼组织中P53蛋白的异常表达,P53蛋白的含量与受试物浓度呈显著的正相关。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1 PBDEs的理化性质
• 2 PBDEs的产品及分布概况
• 3 PBDEs的国内外研究进展
• 3.1 PBDEs的污染来源
• 3.2 PBDEs的环境行为
• 3.3 PBDEs的环境暴露水平
• 3.3.1 PBDEs在土壤、水和底泥中的分布检出
• 3.3.2 PBDEs在食物中的分布检出
• 3.3.3 PBDEs在空气、灰尘中的分布检出
• 3.4 PBDEs的暴露途径
• 3.4.1 PBDEs经消化道的暴露
• 3.4.2 PBDEs经呼吸道的暴露
• 3.5 PBDEs的生态毒理学研究
• 4 本项目的立题依据、意义和目标
• 第二章 2,2′,4,4′-四溴联苯醚对鲫鱼离体肝脏组织的氧化胁迫
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验设计
• 1.3.1 鲫鱼肝脏组织匀浆液的制备
• 1.3.2 PBDE-47染毒浓度的选择
• 1.3.3 鲫鱼离体肝脏组织的染毒
• 1.4 鲫鱼离体肝脏组织中T-AOC、MDA、XOD和SOD的分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同浓度的PBDE-47对鲫鱼离体肝脏组织中T-AOC和MDA的影响
• 2.2 不同浓度的PBDE-47对鲫鱼离体肝脏组织中SOD和XOD的影响
• 3 结论
• 第三章 离体条件下十溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏线粒体的氧化损伤
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 鲫鱼肝脏组织匀浆液的制备及线粒体的提取
• 1.3.2 鲫鱼离体肝脏线粒体的染毒
• 1.4 鲫鱼离体肝脏线粒体中T-AOC、MDA、SOD和XOD的分析
• 第四章 多溴联苯醚对鲫鱼离体肝脏组织中CAT和GSH-PX的影响
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验设计
• 1.3.1 鲫鱼肝脏组织匀浆液的制备
• 1.3.2 PBDE-47和PBDE-209染毒浓度的选择
• 1.3.3 鲫鱼离体肝脏组织的染毒
• 1.4 鲫鱼离体肝脏组织中CAT和GSH-Px活性的分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同分子量的多溴联苯醚对鲫鱼离体肝脏组织中CAT的影响
• 2.2 不同分子量的多溴联苯醚对鲫鱼离体肝脏组织中GSH-Px的影响
• 3 结论
• 第五章 多溴联苯醚胁迫下鲫鱼肝脏微粒体中GST的响应
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验设计
• 1.3.1 PBDE-47和PBDE-209染毒浓度的选择
• 1.3.2 鱼类的染毒方式
• 1.3.3 鱼类肝脏微粒体样品的获取
• 1.3.4 鱼类肝脏微粒体中GST酶活性的分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同浓度的PBDE-47和PBDE-209胁迫下鲫鱼肝脏微粒体中GST的动态变化
• 3 结论
• 第六章 鲫鱼肝脏微粒体CYP450同工酶对多溴联苯醚胁迫的应答
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验设计
• 1.3.1 PBDE-47和PBDE-209染毒浓度的选择
• 1.3.2 鱼类的染毒方式
• 1.3.3 鱼类肝脏微粒体样品的获取
• 1.3.4 鱼类肝脏微粒体中CYP450同工酶活性的分析
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同浓度的PBDE-47和PBDE-209胁迫下鲫鱼肝脏微粒体中CYP1A1
• 2.2 不同浓度的PBDE-47和PBDE-209胁迫下鲫鱼肝脏微粒体中CYP1A2的动态变化
• 2.3 不同浓度的PBDE-47和PBDE-209胁迫下鲫鱼肝脏微粒体中CYP3A1的动态变化
• 3 结论
• 第七章 多溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏组织乳酸脱氢酶及同工酶的影响
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 试剂与仪器
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 PBDE-47和PBDE-209染毒浓度的选择
• 1.3.2 鱼类的染毒方式
• 1.3.3 鱼类肝脏组织样的采集及前处理
• 1.3.4 鱼类肝脏组织中LDH活性的测定及其同工酶的分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同分子量多溴联苯醚作用下鲫鱼肝脏组织中LDH活性的动态变化
• 2.2 不同分子量多溴联苯醚作用下鲫鱼肝脏组织中LDH同工酶谱的变化
• 3 结论
• 第八章 多溴联苯醚对鲫鱼DNA的损伤及P53蛋白表达的影响
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验仪器与试剂
• 1.3 试验设计
• 1.3.1 PBDE-47和PBDE-209染毒浓度的选择
• 1.3.2 鱼类的染毒方式
• 1.3.3 试验鱼类血清和组织样的采集选取及前处理
• 1.4 鱼类血清和肾组织中8-OHdG以及肝肾组织中P53蛋白的含量测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 不同分子量多溴联苯醚作用下鲫鱼血清和肾脏中8-OHdG的含量变
• 2.2 不同分子量多溴联苯醚作用下鲫鱼肝脏和肾脏中P53蛋白的含量变
• 2.3 不同分子量多溴联苯醚作用下鲫鱼肾脏中8-OHdG和P53蛋白含量的相关性
• 3 小结
• 第九章 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录