低质量浓度2-硝基-4′-羟基二苯胺暴露对鲫鱼鳃组织HSP70诱导的影响

采用实验室模拟的方法，以日本锦鲫（Carassius auratus）作为实验生物，运用SDS变性胶（SDS-PAGE）蛋白电泳和免疫印迹（Western Blotting）等分子生物学技术，研究了1mg／L 2-硝基-4’-羟基二苯胺（HC Orange No．1）在不同暴露时期对鲫鱼鳃组织应激蛋白HSP70诱导表达的情况，并探讨了鲫鱼鳃组织HSP70作为该有机污染物生物标志物的可行性。结果表明：鲫鱼鳃组织HSP70在暴露2d后相对于空白对照组开始有显著的表达（P〈0．05），并随着暴露天数的增加其表达量显著增加；在暴露4d后其表达量达到最大值；在暴露7d后其表达量开始下降，但可能由于长时间的有机物毒性胁迫，造成了鲫鱼鳃组织损伤和病变，HSP70在随后的暴露时间段内表达量明显下降，均显著低于空白对照组（P〈0．05），因此，鲫鱼鳃组织HSP70并不适宜作为该有机污染物在自然界水生生态系统中的生物标志物。     

应用应激蛋白HSP70作为生物标志物研究锌、铜及其联合毒性对鲫鱼肝脏的影响

将应激蛋白 (HSP70 )作为生物标志物 ,以银鲫 (Carassiusauratusgibelio)作为实验生物 ,经过 4 0d不同浓度铜 (Cu2 )、锌(Zn2 )及其混合物暴露后 ,运用SDS PAGE和WesternBlotting方法研究了鲫鱼肝脏组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况 .结果表明 :在实验浓度下 ,Cu2 ,Zn2 及其混合物对鱼肝脏内HSP70有显著的诱导 (P <0 0 5 ) ,而将Cu2 和Zn2 实验组与其混合物实验组相比 ,Cu2 ,Zn2 表现为一定的协同作用 .实验还发现 ,在国家渔业水质标准Zn2 浓度下 ,鱼肝脏组织内HSP70已经有明显的表达 ,说明分子生物学指标要比传统的环境检测指标敏感 ,对污染物具有早期预警的作用 ,将其作为生物标志物来监测环境中的重金属污染具有重要意义     

两种典型氯酚对鲫鱼脑组织应激蛋白HSP70的诱导

将鲫鱼(Cracian carp)分别暴露于五氯酚(PCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)10d后,运用SDS-PAGE和Western Blot方法检测鱼脑组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况.结果表明,在整个实验浓度范围内(PCP为0.001,0.005,0.01,0.025mg/L,2,4,6-TCP为0.005,0.01,0.05,0.1mg/L),随着PCP和2,4,6-TCP浓度的增加,HSP70的相对灰度值都呈现先诱导后抑制的大体趋势;HSP70对PCP暴露更为敏感,在0.001mg/L时对鱼脑HSP70有较显著诱导作用(P<0.005).     

多环麝香污染胁迫对蚯蚓特异性蛋白基因表达的影响

为了探讨蚯蚓特异性蛋白基因表达在监测多环麝香低水平长期暴露污染中的应用,选择蚯蚓热休克蛋白(HSP70)、钙网蛋白(CRT)、亲环素A(cyPA)、翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)等代表性蛋白基因作为供试基因.采用自然土壤污染模拟实验,基于mRNA表达分子水平,研究吐纳麝香(AHTN)与佳乐麝香(HHCB)长期(28 d)污染胁迫对以上各特异性蛋白基因响应表达的影响.通过序列同源性比较与荧光定量PCR熔解曲线结果分析,表明设计的引物适合供试基因mRNA表达水平的检测.染毒暴露28 d后,当AHTN染毒浓度小于30μg.g-1或HHCB浓度小于50μg.g-1时,蚯蚓HSP70基因表达水平无显著变化,而AHTN浓度等于或大于30μg.g-1和HHCB浓度等于或大于50μg.g-1时,HSP70基因表达水平呈显著下调趋势;而各AHTN或HHCB浓度处理组中蚯蚓CRT基因显著上调表达;cyPA和TCTP基因表达水平与对照组比较均无呈现显著性差异.研究结果表明,HSP70与CRT等基因的响应表达有望成为表征多环麝香土壤污染暴露水平及生态毒理效应的潜在生物标志物.     

苯并[a]芘(BaP)暴露对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)P4501A1、P-gp、HSP70基因表达的影响

以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)为实验对象,通过水体暴露方式对其进行BaP持续染毒,随后进行消除试验,利用荧光定量qPCR技术研究三疣梭子蟹肝脏中细胞色素P4501A1(P4501A1)、P-糖蛋白(P-gp)、热休克蛋白70(HSP70)等相关基因表达量随BaP暴露时间和暴露剂量的变化特征。结果显示:BaP暴露对P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达均起诱导作用,且对P4501A1的诱导最为显著(P0.05);消除期间P4501A1、P-gp、HSP70基因的表达量显著降低,且P4501A1表达量变化更为明显(P0.05)。实验结果表明BaP对三疣梭子蟹肝脏P4501A1基因诱导作用最为显著,可作为BaP暴露的敏感生物标志物,用以监测水环境中多环芳烃的污染。     

Cu2+和Cu-EDTA对鲫鱼脑组织应激蛋白HSP70诱导的影响

以鲫鱼(Carassius auratus)作为实验对象,经过40d不同浓度铜(Cu²⁺)及其配合物(Cu-EDTA)的暴露后,运用SDS-PAGE和Western Blotting方法检测鱼脑组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况.结果表明:在实验浓度下,与对照组相比,Cu²⁺和Cu-EDTA对鱼脑内HSP70有显著的诱导(p<0.05),而将Cu²⁺和Cu-EDTA实验组相对比,络合剂EDTA一定程度上改变了Cu的生物可利用性,从而降低了其毒性.实验还发现,Cu²⁺浓度在国家渔业水质标准0.01mg/L下时,鱼脑组织内HSP70已经有明显的表达,说明运用分子生物学指标要比传统的环境监测指标更敏感,具有对污染物早期预警的作用.     

四溴双酚A的鲫鱼血清蛋白生物标志物研究

以鲫鱼为供试生物,对四溴双酚A(TBBPA)的急性毒性、血清蛋白潜在生物标志物以及相应的毒性靶器官组织病理进行了研究,结果表明TBBPA对鲫鱼96 h的半致死浓度LC50是3.13 mg/L,TBBPA诱导下鲫鱼血清蛋白可区分为11个组分,各组分随时间和浓度的变化规律存在差异。组分11条带清晰,表达量变化幅度最大,在低浓度TBBPA暴露下表达量先降低后升高,第16天达到最高;高浓度时表达量在第2天达到最高。组分11的分子量为24 kDa,可能为鲫鱼斯坦尼小体(CS)中降血钙因子的解聚物。组织病理切片结果显示,鲫鱼肝脏和肾脏均表现出时间-剂量依赖性,且与组分11的诱导差异性表达呈现相应的病理损伤。因此,鲫鱼血清蛋白组分11对TBBPA的诱导具有浓度和时间响应敏感性,且易于识别和鉴定,可作为TBBPA暴露的鲫鱼血清蛋白潜在生物标志物。     

人工纳米材料富勒烯（C60）低剂量长期暴露对鲫鱼的氧化伤害

为更好地判断人工纳米材料(富勒烯,C60)对水生生物的潜在健康危害,以鲫鱼(Carassius auratus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量C60(0.04～1.0 mg·L-1)长期(32 d)暴露对鲫鱼的氧化伤害.结果表明,各实验组中鲫鱼幼鱼脑、肝脏、鳃组织中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量都发生显著降低(p＜0.05),其中1 mg·L-1 nC60,aq的暴露对鳃组织GSH含量的抑制率为14.3%,高于对鱼脑、肝脏组织中的抑制率;肝脏组织中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及鳃组织中Na -K -ATP酶活性均被显著激活,其最大活性分别是对照的121.34%(0.04 mg·L-1暴露组)、114.80%(0.04 mg·L-1暴露组)和348.59%(0.20mg·L-1暴露组).实验结果揭示,长期暴露引起机体组织的氧化应激可能是水环境中C60的致毒机制之一.     

苯并[a]芘对鲫鱼生物标志物的影响研究

研究了苯并[a]芘暴露对鲫鱼(Carassius auratus)的几种生物标志物的影响.在鲫鱼接受3个不同质量分数苯并[a]芘(BaP)的腹腔注射14 d后,分析了其肝脏7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶(EROD)活性,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性和红细胞核异常(NA)率变化.结果显示:w(BaP)为1 mg/kg处理组的EROD活性显著升高(P＜0.001).w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组SOD活性显著低于对照组(P＜0.001),在暴露结束时,w(BaP)为1 mg/h处理组CAT活性显著低于对照组(P＜0.01),而w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组GPx活性被显著抑制(P＜0.001).表明BaP对EROD活性有诱导作用,而对SOD,CAT和GPx等抗氧化酶活性的抑制作用明显.所有处理组NA率与对照组均无显著差异.因此,鲫鱼EROD,SOD,CAT和GPx等酶活性的改变适于作为生物标志物,可以用来显示暴露于多环芳烃有机污染物鱼类的生活状态.      

近江牡蛎热休克蛋白70基因对三丁基锡的响应

为研究TBT(Tributyltin,三丁基锡)在双壳贝类HSP70s(热休克蛋白70)分子的高表达响应,以近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis)为材料,用不同质量浓度(0、10-2、10-1、100、101、102、103 ng/L)的TBT对近江牡蛎处理不同时间(12、24、48、96、192 h)后,采用实时荧光定量PCR检测其3种器官(消化腺、外套膜和鳃)中HSP70和HSC70基因mRNA的表达水平. 结果显示:10-1～102 ng/L的TBT能诱导近江牡蛎HSP70和HSC70基因mRNA水平显著高于对照组(P<0.05),其表达水平均为先升后降,在96 h达到峰值;103 ng/L的TBT也能诱导近江牡蛎HSP70和HSC70基因显著高表达(P<0.05),但随着处理时间延长,mRNA表达出现抑制现象. 能诱导HSP70和HSC70基因表达水平显著高于对照(P<0.05)的TBT临界浓度均在10-2~10-1 ng/L范围内,可见2种基因对TBT的响应灵敏度高且相同,反应强度也没有显著差异(P>0.05). 3种器官对TBT的响应灵敏度也相同,但在消化腺和鳃中的响应强度都极显著(P<0.01)高于外套膜. 研究表明,近江牡蛎HSP70和HSC70基因对极低质量浓度的TBT就有高表达响应,可以作为TBT污染的早期预警指标;近江牡蛎较适宜的指示器官是消化腺和鳃,其次是外套膜.      

全氟辛酸诱导斑马鱼脾脏损伤及白细胞介素表达紊乱的免疫毒效应研究

全氟辛酸(PFOA)是新型持久性有机污染物,在水生生态系统多介质环境中广泛分布,其对水生生物的致毒机理备受关注.本文应用透射电镜和实时荧光定量PCR技术,研究了PFOA(0.05、0.1、0.5和1 mg·L-1)在7 d和14 d两个不同暴露时间段对斑马鱼脾脏的损伤效应及对白介素指标IL-1β、IL-4和IL-21表达的影响.结果表明,PFOA能够明显导致斑马鱼脾脏损伤,脾脏细胞呈现细胞膜皱缩和空泡化等特征.PFOA能够明显干扰斑马鱼脾脏白介素的表达.对于7 d暴露组,IL-1β和IL-4在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-21的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.对于14 d暴露组,IL-1β和IL-21在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-4的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.线性相关性分析表明,当暴露时间为7 d时,IL-1β表达量与IL-4表达量的相关系数为0.53;当暴露时间为14 d时,IL-1β表达量与IL-21表达量的相关系数为0.50,这说明PFOA诱导不同时间段后,斑马鱼脾脏IL-1β的表达量分别受IL-4和IL-21表达的影响.综上,本研究证实全氟辛酸能够通过诱导白介素表达的紊乱而导致斑马鱼免疫系统损伤,存在明显的剂量-效应特征.白介素IL-1β、IL-4和IL-21可以作为监测PFOA对水生生物健康风险评价研究的重要生物标志物.     

缢蛏对潮间带原油污染的氧化应激及IBR评价

通过研究不同浓度原油污染对缢蛏(Sinonovacula constricta)鳃和内脏团抗氧化酶活性、脂质过氧化及鳃结构的影响,结合综合生物标志物响应(IBR),探讨潮间带原油污染对生物的毒性效应.结果显示:在剂量-效应方面,2种组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和内脏团中谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)总体上表现为低浓度诱导、高浓度抑制效应;SOD诱导与过氧化氢酶(CAT)抑制同时出现,规律大致相反.在时间-效应上,SOD活性呈升高-降低-升高的趋势, CAT与GPx呈先降低后升高的趋势;谷胱甘肽硫转移酶(GST)在鳃中呈现先升高后降低的趋势,酶活性最高为371.663U/mgprot.暴露前期(6h)缢蛏2种组织中丙二醛(MDA)含量显著增加,鳃和内脏团中MDA含量最高值分别为5.030和10.705nmol/mgprot,后期逐渐平稳.IBR结果表明鳃中生物标志物对原油污染敏感度更高.原油暴露会使鳃丝结构发生变形或引起鳃丝脱离等现象.研究表明,缢蛏鳃更适宜作为潮间带原油暴露生物监测与评价的器官.     

鲫鱼肝脏代谢酶和血清性激素对低浓度五氯酚的响应

研究了低浓度五氯酚暴露后鲫鱼体中几种重要分子生态毒理学指标的响应。结果表明,暴露7和15d后,五氯酚对鲫鱼血清睾酮含量产生了显著的诱导作用,并且暴露15d的睾酮含量高于暴露7d的睾酮含量,对鱼体造成了一定的繁殖损伤。暴露7d后,EROD和GST活性无显著升高,但暴露15d后,EROD和GST活性随浓度增加显著被诱导,其活性增高。研究结果也可揭示睾酮、EROD和GST对低浓度五氯酚具有高度的响应,建议作为监测和评价低浓度五氯酚对水生生态系统污染的生物标志物。      

四溴双酚A在鲫鱼不同器官中的分布、富集及病理研究

研究了将鲫鱼(Carassius auratus)长期暴露于不同浓度的四溴双酚A(TBBPA)后的器官组织分布和浓缩富集系数,同时对不同暴露时间的鲫鱼不同器官病理切片进行了观察.结果显示,各浓度组鲫鱼肝脏和肾脏的TBBPA含量都表现出先升高后下降的趋势,鳃和肌肉中TBBPA含量只有在高浓度时呈现相同的趋势.病理切片显示鲫鱼肝脏、肾脏和鳃等器官组织均表现出时间-剂量依赖性的病理损伤,在相同暴露浓度下,雄鱼的性腺损伤程度高于雌鱼.     

乙炔基雌二醇对真鲷幼鱼的雌激素效应研究

采用静态暴露方式研究17α-乙炔基雌二醇(EE_2)对真鲷(Pagrosomus major)幼鱼的雌激素效应.当真鲷幼鱼暴露于0.01、0.1、0.5 μg/L EE_2,42 d后,真鲷幼鱼的肥满度极显著下降;血浆中卵黄蛋白原(Vtg)被诱导产生,肝胰脏指数(HSI)和血浆蛋白总量极显著升高;血浆雌二醇(E_2)和睾酮(T)水平显著降低,其中血浆雌二醇受EE_2的干扰更显著,降低的幅度更大.结果提示,真鲷幼鱼的肥满度、肝胰脏指数、血浆蛋白总量、血浆性激素水平等可作为评估EE_2等环境内分泌干扰物毒性效应的生物指标;真鲷幼鱼血浆中的Vtg具有作为生物标志物,用于监测海洋水体中EE_2等环境内分泌干扰物的潜力.     

蓝藻水华粗提物对小鼠肝脏HSP70,GRP78表达的影响

为研究在活体条件下自然水环境中蓝藻水华对生物体的毒性效应,将小鼠连续7d经灌胃暴露于不同浓度的蓝藻水华粗提物,通过western-blotting法测定小鼠肝组织中热应激蛋白HSP70、与内质网应激相关的GRP78、CHOP以及caspaser-12蛋白表达水平.结果显示,随着暴露浓度的提高,在最高浓度组,HSP70,GRP78的表达水平显著提高,但未见CHOP和caspaser-12表达的明显改变.研究结果表明,蓝藻水华粗提物使小鼠肝组织处于内质网应激状态.     

镉诱导华溪蟹不同组织金属硫蛋白表达及镉蓄积的研究

为了系统研究镉诱导华溪蟹不同组织(肝胰腺,腮)金属硫蛋白(MT)表达及镉蓄积状况,并探讨二者之间的关系,采用体外镉暴露法处理华溪蟹,用镉-血红蛋白饱和法和火焰原子吸收分光光度法(AAS)分别测定华溪蟹肝胰腺及腮中镉蓄积及MT表达含量.结果显示,暴露期间动物死亡率低于9.2%.体重未见显著变化.不同浓度镉暴露下.华溪蟹体内镉蓄积及金属硫蛋白表达具有明显组织差异,且呈现一定的时间-效应与剂量-效应关系.鳃中镉蓄积量高于肝胰腺且最高达到(15.41 ±3.21)μg·g-1;而肝胰腺中MT表达量高于鳃,最高达到(97.18±11.83)μg·g-1.通过鳃及肝胰腺中MT的镉结合率计算,显示肝胰腺中的镉可完全被MT结合,而鳃中镉蓄积量远远大于MT结合能力.     

污染水体的总抗氧化能力生物标志物研究

以无污染饲养鲫鱼为监测生物,采取主动生物监测法(ABM)对太湖北部梅梁湖与贡湖污染区进行生物监测,并分析各监测点常规水质指标及表层沉积物中多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)与重金属含量,同时定期(7,14,2,28d)采集生物样,分析鲫鱼大脑组织及肌肉组织中总抗氧化能力(TAOC)活性.结果表明,鲫鱼脑组织TAOC活性比肌肉组织TAOC活性值高出约4倍,并且对污染物协迫反应敏感.实验第14d开始,脑组织TAOC呈显著诱导效应(P<0.05),最大值出现在PCBs污染严重的梅梁湖4号站点,相比参照点活性增加62.19%.其次是重金属污染严重的梅梁湖3号监测点,而污染最小的贡湖1号监测点TAOC变化较小.肌肉组织中TAOC对污染物反应不敏感,不适合作微污染区生物标志物.     

锌对镉在河南华溪蟹鳃组织亚细胞中富集的影响

为了研究锌对镉在河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)鳃中富集的影响,本文选择不同浓度镉锌联合处理14 d和28 d后,采用亚细胞分离法将鳃组织分为热稳定蛋白(HSP)、富含金属颗粒(MRG)、生物活性部分(BAM)和细胞碎片部分(CD),其中,热稳定蛋白(HSP)和富含金属颗粒(MRG)组成生物解毒部分(BDM),利用火焰原子吸收分光光度法(AAS)测定各个亚细胞组分中镉的含量.结果显示,BDM是镉富集的重要场所,镉在其中所占比例达到50%.其中,BDM包括热稳定蛋白(HSP)和富含金属颗粒组分(MRG).随着镉处理浓度的增加,锌对镉在HSP和MRG中的蓄积表现为先促后抑的作用.在BAM中,加锌促进镉的蓄积,且相较于高浓度锌(1000μg·L-1),低浓度锌(100μg·L-1)的促进作用更为显著.研究表明,锌对镉在河南华溪蟹鳃中的富集及分布有一定影响.     

2种有机污染物对鲈鱼生化标志物系统的影响及作用评价

实验生态条件下筛选了鲈鱼的一组生化标志物组成生化标志物系统,研究其对不同有机污染胁迫的响应差异.将鲈鱼分别暴露于2种有机污染物:0.1 mg/L、1 mg/L的十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和2μg/L、20μg/L的苯并[a]芘(B[a]P),研究长时间(18 d)、亚致死污染胁迫下鲈鱼生化标志物系统各组分:肝脏组织抗氧化酶中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)、谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽硫转酶(GST)以及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和脑组织中乙酰胆碱脂酶(AChE)活性的变化,同期检测了热激蛋白70(Hsp70)表达的变化,并对所得到的结果进行了主成分分析(PCA).结果表明,①与未受胁迫的对照组相比,B[a]P胁迫能够显著诱导鲈鱼体内的SOD、GST、Gpx活性以及GSH含量的变化(p0.05),但对其它几种酶的活性影响并不明显;SDBS胁迫对CAT、Gpx、iNOS和AChE活性的诱导作用明显,但对SOD、GST和GSH的影响较小.Gpx是对2种污染物胁迫响应最灵敏的一种生化标志物.②同时测定了不同胁迫条件下鲈鱼血细胞Hsp70表达的影响,结果发现其在SDBS胁迫组中的表达始终高于对照组,而B[a]P在胁迫前期能诱导Hsp70表达升高,以后逐渐下降至对照水平.③鲈鱼的生化标志物系统的不同组分对不同种类的污染胁迫响应有明显差异,对结果进行主成分分析(PCA)后发现,基于PCA和生化标志物系统的研究方法能有效区分不同污染因子的作用,可能在海洋环境污染的早期、预警性评价中具有良好的应用前景.