發(fā)布時間：2018-04-05 03:38

  本文選題：胚胎-仔魚　切入點：成魚　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學》2017年博士論文

【摘要】：多氯聯(lián)苯PCBs雖已在二十世紀七十年代禁止使用,但仍作為電容器、變壓器的絕緣散熱介質(zhì)以及油漆、潤滑油墨、增塑劑、膠粘劑、蠟制品的添加劑廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)。研究表明,多數(shù)水源均受到不同程度的多氯聯(lián)苯污染。因此,考察多氯聯(lián)苯對水生生態(tài)系統(tǒng)的毒性效應(yīng)具有十分重要的意義。手性聯(lián)苯同系物因含有一個手性軸而有兩個穩(wěn)定旋光異構(gòu)體。然而,目前對于手性PCBs的毒性研究仍比較少。本論文研究了手性PCB91和PCB149對不同生命階段斑馬魚的毒性及作用機制,得出以下結(jié)果:1.手性PCB149在胚胎-仔魚階段的蓄積及基因毒性將斑馬魚胚胎-仔魚暴露于三個不同水平的rac-PCB149、(+)-PCB149、(-)-PCB149,暴露濃度為0.5ng/L,0.1μg/L,2.5μg/L來研究手性PCB149在斑馬魚早期階段的蓄積濃度及基因表達變化。結(jié)果顯示:rac-PCB149在斑馬魚早期發(fā)育階段蓄積濃度呈顯著的立體選擇性差異(EF0.5),且隨著暴露濃度的增加及暴露時間的延長,該立體選擇性趨于不顯著。CYPs基因(cyp19a1b,cyp2aa4,cyp2k6)作為(+)-PCB149暴露后胚胎-仔魚體內(nèi)的差異基因;rac-PCB149、(+)-PCB149暴露后胚胎-仔魚體內(nèi)基因表達紊亂未表現(xiàn)出顯著性差異。上述結(jié)果表明,(-)-PCB149可能為rac-PCB149暴露引起胚胎-仔魚體內(nèi)基因表達紊亂的主要因素;除考慮rac-PCB149對胚胎-仔魚的毒性外,也應(yīng)考慮(+)-PCB149對胚胎-仔魚的毒性。2.手性PCB149在成魚階段的蓄積及基因毒性將斑馬魚成魚暴露于三個不同水平的rac-PCB149、(+)-PCB149、(-)-PCB149,暴露濃度為0.5 ng/L,0.1μg/L,0.25μg/L來研究手性PCB149在斑馬魚成魚階段的蓄積濃度及基因表達變化。生物含量分析結(jié)果顯示:rac-PCB149在斑馬魚成魚體內(nèi)的蓄積呈顯著的立體選擇性差異,隨著暴露濃度及暴露時間的增加,EF值趨于0.5。兩個對映體在斑馬魚體內(nèi)未發(fā)生轉(zhuǎn)化,且蓄積濃度無明顯差異。目的基因表達結(jié)果顯示:不同形式的PCB149對斑馬魚的基因毒性呈現(xiàn)立體選擇性。隨著rac-PCB149、(+)-PCB149、(-)-PCB149暴露濃度的增加及暴露時間的延長,同一基因的調(diào)控趨勢呈現(xiàn)不一致性。通過蓄積濃度-基因表達相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn):不同形式的PCB149對斑馬魚成魚不同組織的毒性機制呈現(xiàn)差異。rac-PCB149暴露可能會引起成魚腦組織炎癥反應(yīng),而(-)-PCB149暴露可能會引起成魚腦組織代謝紊亂,(+)-PCB149暴露可能對成魚肝臟組織造成氧化脅迫。3.手性PCB91對斑馬魚成魚氧化損傷的影響將斑馬魚成魚長期暴露于1.0μg/L的rac-PCB91、(+)-PCB91、(-)-PCB91來研究56天蓄積試驗及49天消解試驗階段手性PCB91在成魚階段的蓄積及抗氧化行為。試驗發(fā)現(xiàn),斑馬魚成魚體內(nèi)rac-PCB91濃度呈立體選擇性差異(EF0.5),且隨著暴露濃度的增加及暴露時間的延長,該立體選擇性趨于愈加顯著。兩個單體之間不存在異構(gòu)化,且蓄積速度不一致,兩個對映體的logBCFk值接近3.7。PCB91暴露組斑馬魚腦及肝臟組織內(nèi)的ROS含量,抗氧化酶活及基因表達,MDA含量測定結(jié)果顯示:三種不同形式的PCB91均對斑馬魚造成氧化脅迫。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),相較于腦組織來說,肝臟組織中ROS含量、MDA含量、抗氧化基因與PCB91濃度呈現(xiàn)極大的相關(guān)性;而抗氧化酶活與濃度相關(guān)性較小;暴露于(+)-PCB91的肝臟組織中ROS含量與抗氧化基因呈現(xiàn)極大的相關(guān)性;抗氧化酶活與抗氧化基因表達未呈現(xiàn)相關(guān)性,且對于去除自由基的Gpx及CAT酶活來說,Gpx在PCB91暴露試驗中其主要作用。4.手性PCB91對斑馬魚成魚組織的毒性及機制研究將斑馬魚成魚長期暴露于1.0μg/L的rac-PCB91、(+)-PCB91、(-)-PCB91來進一步研究手性PCB91對斑馬魚成魚的毒性機制差異。63天手性PCB91長期暴露試驗顯示:rac-PCB91、(+)-PCB91、(-)-PCB91暴露組,斑馬魚成魚死亡率呈現(xiàn)較大差異。rac-PCB91、(+)-PCB91暴露組中斑馬魚成魚腦組織附近有明顯的紅色凸起。通過蘇木精-伊紅染色發(fā)現(xiàn):(-)-PCB91暴露組成魚腎臟組織有細胞肥大和腎小管壞死病變,而在rac-PCB91、(+)-PCB91、(-)-PCB91暴露組成魚腦組織發(fā)現(xiàn)大量的炎癥細胞浸潤和由神經(jīng)纖維損傷引起的脫髓鞘病變。另外,通過相關(guān)基因表達及相關(guān)蛋白含量分析發(fā)現(xiàn):PCB91暴露組成魚腦組織中與神經(jīng)損傷,細胞凋亡和炎癥反應(yīng)相關(guān)基因表達及蛋白表達紊亂。以上結(jié)果顯示:長期暴露于PCB91可引起斑馬魚成魚腦組織的神經(jīng)損傷,細胞凋亡和炎癥反應(yīng)。5.基于靶向代謝組學的手性PCB91、149對胚胎-仔魚的毒性研究將斑馬魚胚胎-仔魚暴露于 rac-PCB91、(+)-PCB91、(-)-PCB91 及 rac-PCB149、(+)-PCB149、(-)-PCB149,暴露濃度為1.0μg/L。采用UPLC-MS/MS技術(shù)對斑馬魚胚胎、仔魚體內(nèi)的22種氨基酸進行定量及其他一些小分子進行半定量分析,結(jié)果顯示:經(jīng)手性PCB91、PCB149暴露后,斑馬魚胚胎、仔魚體內(nèi)的多數(shù)小分子含量紊亂且呈現(xiàn)立體選擇性差異;不同種類的PCB暴露后,體內(nèi)小分子變化呈現(xiàn)不一致性。通過對靶向代謝組學數(shù)據(jù)進行多變量數(shù)據(jù)分析,篩選出PCB暴露的差異特征代謝物。不同種類PCB暴露,體內(nèi)特征代謝物存在明顯差異。同一 PCB的不同形式,其特征代謝物也存在差異。進一步進行代謝通路分析,結(jié)果顯示手性PCBs對斑馬魚發(fā)育階段產(chǎn)生立體選擇性毒性,可能會對斑馬魚胚胎、仔魚產(chǎn)生氧化損傷,影響神經(jīng)發(fā)育、能量代謝及細胞生長過程中的基因調(diào)控。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X592;X171.5

【參考文獻】

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本文編號：1713051