4-氯苯酚对斑马鱼胚胎急性发育毒性与细胞凋亡的研究

实验以斑马鱼胚胎为研究对象,考察不同浓度的4-氯苯酚(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L)对斑马鱼胚胎的急性毒性及细胞凋亡.分别在24 h、48 h、72 h、96 h、120 h时测定胚胎的急性发育指标及细胞凋亡.结果显示,在不同浓度的4-氯苯酚溶液中,斑马鱼的孵化率随着暴露剂量的增加而降低,斑马鱼的死亡率与畸形率随着暴露剂量的增加而升高,形态学异常的主要表现为心包囊肿、脊柱弯曲、卵黄囊畸形等多种毒性效应;同时AO染色法以及细胞凋亡酶的结果显示4-氯苯酚能够诱导胚胎产生细胞凋亡.     

高氯酸钠急性暴露对斑马鱼胚胎发育及氧化应激的影响

实验选择高氯酸钠(PER)作为染毒化合物,将斑马鱼胚胎作为受试生物,研究了高氯酸钠对其的发育过程的急性毒性及氧化应激效应.通过对不同质量浓度高氯酸钠(250、500、1 000、1 500、2 000 mg/L)暴露后胚胎/幼鱼发育指标的统计,考查其急性发育毒性.采用SOD、CAT、MDA以及GSH-px、以及Mn-Sod与Cu/ZnSod基因表达的分析,研究了高氯酸钠对斑马鱼胚胎/幼鱼的氧化应激效应.结果显示,PER具有显著地发育毒性,表现为高浓度PER导致胚胎/幼鱼死亡,诱导畸形.同时,2 000 mg/L PER暴露显著诱导胚胎/幼鱼产生氧化应激,表现为SOD活性显著增加(P0.01),MDA含量显著升高(P0.001),Gpx活性显著降低(P0.01),以及氧化应激功能基因Mn-Sod与Cu/Zn-Sod表达显著上调(P0.01).综上可见,PER存在急性发育毒性,能够诱导斑马鱼胚胎/幼鱼产生氧化应激效应.     

2,2',4,4'-四溴二苯醚与高氯酸钠急性暴露对成年斑马鱼联合毒性研究

采用标准水生生物毒性测定方法研究了2,2',4,4'-四溴二苯醚(BDE-47)与高氯酸钠(PER)对斑马鱼的联合急性毒性效应.实验结果表明,BDE-47与PER均属于低毒物质,且两种物质对斑马鱼的急性毒性存在协同的联合作用.通过对复合暴露后鱼体肝脏超氧化歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)活性的分析,结果显示,复合暴露导致斑马鱼肝脏SOD与CAT的活性较单一暴露组显著升高,说明BDE-47与PER在对斑马鱼肝脏氧化应激的诱导方面存在联合效应.     

白藜芦醇对CdCl_2暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性干预作用及机制的初步研究

为考察天然抗氧化剂白藜芦醇(Res)对Cd Cl2暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性的干预作用,并初步探讨其作用机制。采用单独应用Res联合Cd Cl2共同处理受精后2 h(2 hpf)的斑马鱼胚胎,观察至96 hpf胚胎死亡率和孵化率;采用荧光探针DCFH-DA、Mito SOX、JC-1分别检测胚胎总体活性氧、线粒体源ROS水平和胚胎线粒体的膜电势;采用吖啶橙(AO)染色法检测细胞凋亡情况;采用Real-time PCR方法检测胚胎线粒体单链DNA结合蛋白(mt SSBP)、OPA1的表达水平。结果显示,100μmol/L Res持续暴露96 h可明显增加斑马鱼胚胎死亡率(P0.05)。20~100μmol/L Res与20 mg/L Cd Cl2联合暴露较单独Cd Cl2暴露组相比,胚胎死亡率和未孵化率明显增加(P0.01)。100μmol/L Res与20 mg/L Cd Cl2联合处理明显增加了胚胎总体ROS(P0.01)和线粒体内ROS(P0.01)的生成,降低了线粒体的膜电势(P0.05),胚胎细胞凋亡细胞数量明显增加。与Cd Cl2单独暴露组相比,Res联合处理明显下调了mt SSBP和OPA1的m RNA表达水平(P0.01)。由此可知,高浓度Res明显增强Cd Cl2所致的斑马鱼发育毒性,胚胎总体ROS和线粒体源ROS水平升高,线粒体膜电势下降,mt SSBP和OPA1表达下降,表明线粒体损害可能介导了Res对Cd Cl2育毒性的增敏作用。     

镉对斑马鱼卵巢的毒性效应和子代响应

为探讨重金属镉慢性暴露对斑马鱼卵巢的毒性效应及子代响应,将斑马鱼暴露于0,0.062,0.124,0.248,0.620,1.240 mg/L 6个镉体积质量.暴露21 d后,以脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、卵巢组织超氧化物歧化酶(SOD)水平、过氧化氢酶(CAT)水平为终点评价慢性镉暴露对斑马鱼卵巢的毒性效应;以子代受精率、孵化率和96 h幼鱼体长为终点评价慢性镉暴露下斑马鱼的子代响应.结果表明:MDA含量随镉浓度的增加而显著升高,抗氧化防御体系被抑制.当ρ(Cd)≥0.248 mg/L时,子代的受精率和孵化率显著降低;当ρ(Cd)≥1.240 mg/L时,斑马鱼不育;当ρ(Cd)≥0.620 mg/L时,子代斑马鱼孵化失败.孵化成功后的幼鱼96 h体长随镉浓度的增加而显著降低.     

牡丹籽油微囊粉对异烟肼诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用

为评价牡丹籽油微囊粉（PSO）对异烟肼（INH）发育毒性的保护作用，用不同浓度的PSO处理发育至2 h的斑马鱼胚胎，于处理后24、48、72、96 h观察幼鱼的死亡率、孵化率与形态学变化，确定斑马鱼对PSO的耐受剂量。通过死亡率、形态评分等指标评价PSO对INH诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用。结果表明，PSO在20、40、80 μg/mL浓度下对斑马鱼发育没有影响，20 μg/mL PSO缓解了INH导致的斑马鱼幼鱼畸形情况，降低了INH导致的斑马鱼幼鱼死亡率。PSO对INH发育毒性具有保护作用。     

3种重金属对斑马鱼的联合毒性及迷迭香酸的保护作用研究

对氯化镉、硝酸铅、硫酸铜3种重金属单一以及联合情况下对早期斑马鱼胚胎发育毒性的影响进行考察,并采用不同浓度的迷迭香酸进行干预,同时观察96 hpf胚胎的死亡率和孵化率.Cd-Pb、Cd-Cu、Pb-Cu、Cd-Pb-Cu对斑马鱼胚胎的毒性作用类型分别为协同作用、协同作用、拮抗作用、协同作用.60μmol/L RA对斑马鱼胚胎死亡、幼鱼畸形及胚胎孵化率无明显影响.Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)联合处理,胚胎死亡率明显上升,60μmol/L RA与Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)联合处理,胚胎死亡率降低约20%(P<0.01);胚胎凋亡细胞数目明显减少,Bcl-2/Bax的基因表达水平明显上调(P<0.01),Caspase 3基因表达下调(P<0.05).表明RA对Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)的联合毒性具有保护作用,其机制可能与上调Bcl-2/Bax,降低Caspase 3基因表达,减少胚胎细胞凋亡有关.     

异烟肼对斑马鱼胚胎发育量-毒关系的研究

研究了一线抗结核药物异烟肼对斑马鱼发育的量-毒关系。用不同浓度的异烟肼分别处理发育至2 hpf(hour post fertilization)的斑马鱼胚胎,观察胚胎和幼鱼的死亡率、孵化率、畸形率、体长及形态学变化。急性毒性实验结果表明异烟肼对斑马鱼有明显的发育毒性,能导致斑马鱼发育迟缓和畸变。与对照组相比,低剂量（小于6 mmol/L）异烟肼对斑马鱼无发育毒性,高剂量（≥32 mmol/L）异烟肼显著抑制胚胎的孵化率,并有明显的胚胎致死效应和致畸效应。斑马鱼死亡率和畸形率均随给药剂量的增加和给药时间的延长而升高。本实验条件下,异烟肼的最大无毒性效应浓度为2 mmol/L。     

全生命周期暴露磷酸三(1,3-二溴丙基)酯对斑马鱼子代甲状腺功能的干扰

实验主要研究了磷酸三(1,3-二溴丙基)酯(TDCPP)全生命周期暴露对斑马鱼子代甲状腺功能的干扰.实验设置0、1、3、5、10、50μg/L浓度暴露组,分别考察暴露150 d F1代幼鱼急性发育毒性、甲状腺激素水平的变化以及功能基因的表达.结果如下:全生命周期暴露TDCPP能够影响子代幼鱼的发育,表现为存活率降低、畸形率增加、孵化率降低以及体长受到显著的抑制.同时,全生命周期暴露TDCPP能够影响子代幼鱼甲状腺功能,表现为T3增加,T4降低,甲状腺系统功能的有效生物标志物tg基因表达上调,ttr基因表达下调,说明母体暴露TDCPP能够诱发子代产生甲状腺内分泌干扰效应.     

邻苯二甲酸酯对斑马鱼胚胎发育的联合毒性

通过48 h单一毒性试验和正交试验,研究了邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)4种邻苯二甲酸酯类化合物暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应。结果表明:这些化合物对斑马鱼胚胎发育有明显的抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,具有特定最敏感的毒理学终点;4种邻苯二甲酸酯(PAEs)单独作用时毒性大小顺序依次为DBPDEHPDEPDMP;在4种PAEs对斑马鱼胚胎发育的混合暴露正交试验中,DBP和DEHP存在交互作用,对其致死毒性和发育毒性影响最大;DBP虽然对斑马鱼胚胎的致死毒性和发育毒性影响不明显,但DBP可导致胚胎发育的严重畸形。     

四溴联苯醚对雄性小鼠的急性毒性效应

采用口腔灌胃染毒的方式,研究2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)对9周龄C57BL/6J雄性小鼠的急性毒效应.小鼠随机分为对照组和BDE-47处理组.对照组小鼠灌胃玉米油,BDE-47小鼠分别灌胃1 150,1 610,2 254,3 155和4 418mg/kg剂量的BDE-47溶液.记录暴露0～24h的小鼠体质量.采用改进寇氏法检测BDE-47的半数致死剂量(LD50)和95%可信限.结果表明,暴露24h后,小鼠体质量随BDE-47剂量升高而降低;BDE-47对9周龄C57BL/6J雄性小鼠的LD50为2 309mg/kg,LD50的95%可信限为1 912～2 788mg/kg;BDE-47急性毒性的靶器官主要为神经系统、消化系统、泌尿系统及眼.     

氯霉素对斑马鱼幼鱼发育及免疫毒性的研究

以野生型及转基因Tg(lyz:EGFP)斑马鱼幼鱼为研究对象,研究氯霉素对斑马鱼幼鱼的发育毒性及对免疫细胞的影响。用不同浓度的氯霉素分别处理72 h,观察斑马鱼幼鱼的生存率、畸形率和形态变化,以及标记绿色荧光免疫细胞在斑马鱼幼鱼中的数量。结果显示,随着氯霉素浓度(≥100 mg/L)的升高和暴露时间的延长,斑马鱼的存活率和孵化率降低,死亡率升高;氯霉素对斑马鱼幼鱼的致畸作用,主要表现为心包水肿、卵黄囊水肿、脊柱弯曲;通过对Tg(lyz:EGFP)品系的观察,发现氯霉素(≥75 mg/L)可以降低斑马鱼幼鱼免疫细胞的数量。研究表明,氯霉素对斑马鱼幼鱼的致畸和致死作用具有剂量、时间依赖性,并可以导致斑马鱼幼鱼的免疫细胞数量减少,具有免疫毒性。     

汞和铅的单一和复合作用对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究

基于斑马鱼胚胎技术,研究了汞(Hg~(2+))和铅(Pb~(2+))对斑马鱼胚胎发育的单一及联合毒性,主要观察和比较了96 h斑马鱼胚胎的死亡率、孵化率和畸形率,并采用相加指数法分析比较了Hg~(2+)和Pb~(2+)在96 h对斑马鱼胚胎发育的效应类型.结果表明,斑马鱼胚胎对Hg~(2+)和Pb~(2+)均表现出显著的浓度依赖性,造成胚胎孵化率下降,发育畸形甚至死亡;Hg~(2+)的毒性作用高于Pb~(2+),Hg~(2+)和Pb~(2+)的96 h-LC50分别为0. 081 mg/L和113. 978 mg/L; Hg~(2+)和Pb~(2+)组合在96 h表现为拮抗作用.     

磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCIPP)和纳米二氧化钛(nano-TiO2)联合暴露对斑马鱼胚胎的氧化应激影响

主要研究了磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCIPP)和纳米二氧化钛(nano-TiO_2)对斑马鱼胚胎的氧化应激影响.实验设置了5μg/L、20μg/L、80μg/L、180μg/L的TDCIPP与1 mg/L nano-TiO_2的单独暴露组,以及TDCIPP与nano-TiO_2的复合暴露组.结果表明:斑马鱼胚胎暴露于TDCIPP与nano-TiO_2都会导致活性氧(ROS)水平升高、抗氧化酶水平改变以及相关基因转录;与对照组相比,nano-TiO_2会增加ROS的含量,不过影响较小,TDCIPP单独暴露会诱导ROS含量增加;TDCIPP与nano-TiO_2复合暴露时,ROS含量增加的幅度变小;与ROS的变化趋势相似,复合暴露组超氧化歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性以及丙二醛(MDA)的水平也较TDCIPP单一暴露有所降低.本文通过在基因水平上检测了TDCIPP与nano-TiO_2对MnSod、Cu/Zn-Sod、Cat这三种抗氧化酶基因表达的影响,结果显示,nano-TiO_2可以削弱TDCIPP对斑马鱼的氧化伤害.     

低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响

为研究低剂量率γ射线辐照对斑马鱼胚胎脑部发育形态学的影响,采用~(137)Cs作为γ辐射源对受精后2 h(2hpf)的斑马鱼胚胎进行不同剂量率的照射(剂量率为250、313、417μGy/h,累计剂量为30 m Gy),分析了不同剂量率下γ射线辐照对斑马鱼脑部细胞凋亡及其脑部发育形态、脑部细胞超微结构的影响。结果表明:在三个剂量率组中,只有250μGy/h剂量率组斑马鱼脑部细胞凋亡增加;各个剂量率组脑部组织均出现了空泡,部分脑部细胞变形,脑部细胞之间的界限变得模糊; 250和313μGy/h剂量率组脑部细胞细胞核发生变形,线粒体结构损伤,细胞质中出现了空泡。     

环境因素对酰胺类除草剂水生毒性的影响——以鱼类先天性免疫毒性为例

为了探讨不同温度和光照周期条件下,酰胺类除草剂对鱼类先天性免疫系统的影响.以斑马鱼胚胎为实验模型,将其急性暴露于致死浓度的甲草胺、乙草胺和丁草胺中72 h,测定它们的LC50值;进一步的,在不同温度和光照周期条件下,将胚胎暴露于亚致死浓度的酰胺类除草剂中研究其对胚胎与先天性免疫系统相关基因表达的影响及其差异.结果表明:酰胺类除草剂急性毒性大小为丁草胺乙草胺甲草胺,温度和光照周期会显著影响酰胺类除草剂介导的与先天性免疫相关基因(Interleukin-1 beta(IL-1β),interleukin-8(IL-8)CC-chemokine(CC-chem)和CXCL-cc)的表达量.此外,双因素方差分析揭示:在乙草胺诱导IL-1β表达和丁草胺诱导IL-8表达中,暴露溶液浓度和温度-光照周期之间存在显著的联合作用.上述结果表明,光照和温度会改变酰胺类除草剂对斑马鱼先天性免疫系统的影响.     

睾酮与TBTC抑制斑马鱼卵巢发育的分子机制

为探讨雄激素与三丁基锡对鱼类卵巢发育和配子发生的影响及其分子差异,分别用1μg·L-1睾酮(T)、1μg·L-1三丁基氯化锡(TBTC)单独处理以及T、TBTC(两者含量均为1μg·L-1)联合处理对斑马鱼(Danio rerio)雌鱼进行了90d暴露。组织学结果表明:与对照相比,经T、TBTC单独处理的斑马鱼成熟系数(GSI)下降,卵巢发育受阻,卵子发生抑制,且TBTC单独处理的斑马鱼发育后期的卵母细胞大量凋亡;经T、TBTC联合处理的斑马鱼卵母细胞尽管在发育后期发生凋亡,但仍有少量卵母细胞持续发育,GSI值明显升高。定量PCR结果表明:T和TBTC单独处理都能显著下调雌激素(E2)合成酶基因cyp19a及其上游调控基因foxl2的表达(p0.05),而两者联合处理则显著上调cyp19a和foxl2基因表达(p0.05);T单独处理的斑马鱼雄激素合成酶基因P450 11β的表达显著升高(p0.05),而TBTC单独处理使该基因表达显著下降(p0.05),T、TBTC联合处理对该基因表达无显著影响;T、TBTC单独处理均不影响孕激素合成酶基因20βHSD的表达,但T、TBTC联合处理却显著上调该基因的表达(p0.05)。研究认为T、TBTC抑制斑马鱼卵巢发育和卵子发生的机制可能既相似又有所差异。     

苍耳子提取物对斑马鱼的发育及运动行为的毒性研究

为研究苍耳子提取物对斑马鱼胚胎发育及运动行为的影响,取受精后12/24 h斑马鱼胚胎,将胚胎分别置于不同浓度苍耳子提取物溶液中,在作用不同时间后,显微镜下统计孵化率、死亡率和心率;取受精后120 h斑马鱼胚胎,用不同浓度苍耳子提取物处理60 min后,利用行为学分析系统统计各组斑马鱼在0~10、10~20、20~30 min内行为轨迹,基于游行距离与游行时间得到游行速度,并统计转圈值。结果表明,苍耳子提取物对受精后12 h斑马鱼胚胎的发育有毒性,使斑马鱼胚胎的孵化率降低,在提取物浓度大于15μg/mL时,孵化率低于40%;0.93μg/mL苍耳子提取物可提高24 h斑马鱼胚胎的心率(P≤0.01),当提取物浓度大于7.5μg/mL时,心率显著性降低(P≤0.01);在行为学分析中发现,当苍耳子提取物浓度大于3μg/mL时,游行速度与转圈均值明显增加。研究认为,苍耳子提取物对斑马鱼胚胎发育有毒性作用,能够兴奋斑马鱼胚胎心率并增加其游行速度。     

昆布多糖对氯化镉诱导斑马鱼骨骼发育毒性的改善作用

探讨不同浓度的昆布多糖对氯化镉诱导的斑马鱼骨骼发育毒性的改善作用。选用发育正常的72 hpf斑马鱼胚胎,加入100 μg/L浓度的氯化镉,同时加入不同浓度（25、50、100 μg/L）的昆布多糖。3 d后,用钙黄绿素进行染色2 h,在体视荧光显微镜下观察斑马鱼骨骼发育的情况,拍照并计算硬骨部分的荧光染色面积。结果显示,不同浓度的昆布多糖溶液对氯化镉诱导的骨骼发育毒性均呈现出一定的改善作用,且呈剂量依赖关系,100 μg/L浓度的昆布多糖溶液对斑马鱼骨骼发育的改善作用最显著,25 μg/L浓度作用最弱。研究结果表明,昆布多糖对氯化镉诱导的斑马鱼骨骼发育毒性具有明显的改善作用。     

睾酮与TBTC抑制斑马鱼卵巢发育的分子机制

为探讨雄激素与三丁基锡对鱼类卵巢发育和配子发生的影响及其分子差异,分别用1μg·L-1睾酮(T)、1μg·L-1三丁基氯化锡(TBTC)单独处理以及T、TBTC(两者含量均为1μg·L-1)联合处理对斑马鱼(Daniorerio)雌鱼进行了90d暴露。组织学结果表明:与对照相比,经T、TBTC单独处理的斑马鱼成熟系数(GSI)下降,卵巢发育受阻,卵子发生抑制,且TBTC单独处理的斑马鱼发育后期的卵母细胞大量凋亡;经T、TBTC联合处理的斑马鱼卵母细胞尽管在发育后期发生凋亡,但仍有少量卵母细胞持续发育,GSI值明显升高。定量PCR结果表明:T和TBTC单独处理都能显著下调雌激素(E2)合成酶基因cyp19a及其上游调控基因foxl2的表达(p<0.05),而两者联合处理则显著上调cyp19a和foxl2基因表达(p<0.05);T单独处理的斑马鱼雄激素合成酶基因P450 11β的表达显著升高(p<0.05),而TBTC单独处理使该基因表达显著下降(p<0.05),T、TBTC联合处理对该基因表达无显著影响;T、TBTC单独处理均不影响孕激素合成酶基因20βHSD的表达,但T、TBTC联合处理却显著上调该基因的表达(p<0.05)。研究认为T、TBTC抑制斑马鱼卵巢发育和卵子发生的机制可能既相似又有所差异。