壬基酚和辛基酚暴露的生物标志物——尿液5-HT

为了探讨壬基酚和辛基酚对大鼠体内(5-HT)代谢的影响,为壬基酚和辛基酚暴露标志物的鉴定提供依据.选取健康雄性Sprague Dawley大鼠35只,随机分为对照组,壬基酚、辛基酚及其联合染毒低剂量组(50 mg·kg-1·d-1),壬基酚、辛基酚及其联合染毒高剂量组(150 mg·kg-1·d-1),每组5只,连续7d灌胃染毒,建立染毒动物模型.灌胃次日,利用高效液相色谱法(HPLC)检测各组大鼠尿液中5-羟色胺(5-HT)含量.结果表明,染毒组大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于正常对照组(p＜0.01);高剂量染毒组大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于其低剂量染毒组(p＜0.01);染毒第7天大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于其染毒第3天(p＜0 01)尿液中5-HT浓度随染毒剂量和染毒时间的增加而升高,有剂量-毒性效应和时间-毒性效应关系;尿液5-HT可作为评估壬基酚和辛基酚暴露的潜在生物标志物,应用于大规模人群暴露风险的监测.     

铅染毒导致小鼠DNA损伤与氧化损伤

为了研究亚急性铅暴露对小鼠的遗传毒性及氧化损伤的诱导,将不同剂量的醋酸铅对小鼠隔日灌胃4周,用彗星实验检测其外周血淋巴细胞DNA损伤,并测定肝组织中活性氧自由基(ROS)的水平和脂质过氧化主要终产物丙二醛(MDA)的含量.结果显示,随染铅剂量的增加,小鼠肝线粒体中的ROS水平明显升高,染铅剂量为500 mg·kg-1组与对照组相比有显著性差异;肝MDA含量以及淋巴细胞尾长和尾相显著增加,染铅剂量为50、100、500 mg·kg-1组与对照组相比均有显著性差异;MDA与尾长和尾相的变化趋势一致.诱导产生自由基并导致脂质过氧化作用增强及DNA损伤是铅引起机体损伤的主要机制之一.     

铅对小鼠肝脏超微结构及凋亡相关蛋白p53、Bax、Bcl-2表达的影响

为探讨铅对小鼠肝脏超微结构及凋亡相关蛋白p53、Bax、Bcl-2表达的影响,取刚断奶的ICR雄性小鼠25只,随机分为5组,以10、50、100、500 mg·kg-1的醋酸铅隔天灌胃,连续28天,对照组灌高纯水.用westernblot法检测肝组织中p53、Bax及Bcl-2表达量,并用肝做病理组织切片.病理切片可见在高浓度组(100、500 mg·kg-1)肝细胞结构损伤比较严重、细胞核体积缩小、染色质浓缩、线粒体肿胀、基质变淡、不均匀、嵴消失,并出现空泡及线粒体的崩解;50 mg·kg-1组可看到内质网的增生和扩张.在最低浓度组(10 mg·kg-1),p53和Bax的表达量明显升高,与对照组相比差异有显著性(p＜0.05);随着染毒浓度的升高,二者的表达量又逐渐下降,到最高浓度组(500 mg·kg-1)时,p53和Bax的表达量又明显低于对照组,差异有显著性(p＜0.05).10、50、100 mg·kg-1Bcl-2表达量没有明显的变化,最高浓度组时明显低于对照组(p＜0.05).结果显示,铅在高浓度时可严重损害肝细胞结构,在低浓度时可诱导小鼠肝组织中p53和bax基因表达上调,这可能与铅诱导细胞凋亡作用有关.     

TBT对大鼠肝脏ROS、抗氧化酶和解毒系统酶的影响

 研究了三丁基锡(TBT)对大鼠肝脏ROS、抗氧化酶和解毒系统酶的影响.SD大鼠随机分为6组,TBT染毒剂量各组分别为,0,0.1,0.3,1.0,3.0,10.0mg/kg(B·W),连续灌胃7d,第8d处死,取肝脏检测活性氧(ROS)水平、谷胱甘肽转硫酶(GST)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和谷胱甘肽(GSH)含量.结果表明,ROS随TBT浓度增加而升高,各浓度组均有显著性差异.在0.3,1.0mg/kg时,GST活性升高且具有显著性差异,在3.0,10.0mg/kg有下降趋势;GR活性也升高且具有显著性差异.CAT活性及GSH含量在各浓度组均无明显变化.研究结果提示,染毒各组ROS水平明显升高,而与ROS去除有直接关系的GSH水平和CAT活性没有发生相关的变化,因此TBT在代谢转化过程中产生的自由基不能及时被清除可能是导致ROS水平明显升高的重要原因.     

邻苯二甲酸丁基苄酯对小鼠学习和记忆能力的影响

研究邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)暴露对小鼠脑组织的氧化损伤和对小鼠学习与记忆能力的影响.24只雄性昆明小鼠随机分为4组,每组6只,分别暴露于0,50,250,1250mg/kg的BBP,经口灌胃染毒14d.染毒期间同时进行Morris水迷宫实验,以检测小鼠的学习与记忆能力的改变.实验进行第15d,处死实验动物,取出脑、肝、肾组织,检测ROS水平及MDA和GSH含量.实验结果显示,1250mg/kg浓度BBP染毒组小鼠的学习和记忆能力与对照组相比显著下降(P<0.05);随着BBP染毒浓度的升高,小鼠脑、肝、肾组织中的ROS水平、MDA含量逐渐上升,GSH含量逐渐降低;且在1250mg/kg浓度时与对照组相比具有显著性差异(P<0.05).BBP的暴露可以影响小鼠学习与记忆能力,并对其脑、肝、肾组织产生氧化损伤.     

农药毒死蜱对小鼠脑细胞氧化损伤的研究

毒死蜱是一种高效、低毒、广谱的有机磷杀虫杀螨剂.为研究其对生物体的氧化损伤,以昆明小鼠为受试体,毒死蜱按3、6和12 mg·kg-13个剂量水平灌胃染毒小鼠7d,以脑组织匀浆测定活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量,以脑细胞测定DNA-蛋白质交联(DNA-protein Crosslink,DPC)系数.实验结果表明,随着毒死蜱染毒剂量的升高,ROS和MDA含量及DPC系数逐渐上升,GSH含量逐渐降低,各指标呈一定的剂量-效应关系.染毒剂量为6 mg·kg-1时,与对照组相比,DPC有显著差异(p＜0.05),MDA有极显著差异(P＜0.01);染毒剂量为12 mg·kg-1时,与对照组相比,ROS和DPC有显著差异(p＜0.05),GSH和MDA有极显著差异(p＜0.01).说明较高剂量的毒死蜱可造成小鼠脑组织的氧化损伤和DNA-蛋白质交联作用增强.     

三丁基锡对文蛤鳃的抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响

在实验室条件下,观察质量浓度分别为高、中、低(0·1,1,10ng·L-1(以Sn计))3组的三丁基锡(TBT)暴露2、8、20d以及恢复7d和20d后对文蛤鳃的谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响.结果显示,除了高浓度TBT(10ng·L-1)暴露在早期(2d)对GSH含量、GST和CAT活性产生抑制之外,TBT暴露对GSH含量、GST和CAT活性的作用主要为诱导效应.在暴露8d后,MDA的含量表现出显著的诱导.恢复7d后除了高浓度组对MDA还有影响外,其它各指标均恢复到与对照组相当的水平.结果表明,环境水平的TBT暴露对文蛤产生明显的氧化胁迫,抗氧化防御系统可以作为海洋环境有机锡污染监测的潜在的生物标志物.     

不同浓度甲醛致大鼠肝细胞DNA氧化损伤作用

为了探讨外源性化合物暴露致内脏细胞DNA氧化损伤程度的定量检测方法,尝试以8\|羟基脱氧鸟苷（8-hydroxy-2′-deoxyguanosine, 8-OHdG）为分子生物标志物,以甲醛为模式外源性化合物,以丙二醛（malondialdehyde, MDA）为参考指标,应用大鼠肝细胞悬液进行体外染毒实验研究.同时,实验设置甲醛染毒的终浓度分别为0、5、15、45μmol· L-1,在大鼠肝细胞悬液染毒1h后,分别测量了肝细胞悬液中的8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）和丙二醛（MDA）含量.研究结果显示,随着甲醛浓度升高,大鼠肝细胞中8-OHdG和MDA含量均呈升高趋势（F=59.55,p<0.01;F=75.82,p<0.01）,高浓度组（45μmol·L-1）8-OHdG和MDA含量与对照组的差异均具有显著性（p<0.01）,中浓度组（15μmol·L-1）的这种差别也具有显著性（p<0.05, p<0.01）,低浓度组（5μmol·L-1）的这种差异没有显著性（p>0.05）.因此,8-OHdG不但可以用于血液和尿液样品的检测,而且采用本项研究摸索出的前处理方法可以很好地定量测定内脏细胞DNA氧化损伤的程度.     

六价铬致小鼠DNA损伤及肝肾氧化应激的实验研究

为研究六价铬(Cr(Ⅵ))摄入后对机体造成的损伤,将重铬酸钾(K2Cr2O7)以25、50、100 mg·kg-1对小鼠进行灌胃,染毒时间为1 d、3 d和5 d.检测外周血淋巴细胞DNA损伤及肝肾组织活性氧自由基(ROS)水平、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性.实验结果表明,经Cr(Ⅵ)染毒1 d、3 d和5 d后小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤及肝ROS水平与对照组相比均有明显升高,肝脏抗氧化酶活性也有显著改变,但MDA含量差异不显著,而肾组织中各指标均未见有明显改变.由此认为,经口摄入Cr(Ⅵ)后能导致DNA损伤并且对肝脏造成氧化应激.     

硝基苯灌胃致小鼠蛋白质氧化损伤作用的研究

为了探讨硝基苯对小鼠多器官的蛋白质氧化损伤程度,采用不同剂量的硝基苯对小鼠进行灌胃染毒(每天1次,共30 d),用2,4-二硝基苯肼比色法测定小鼠组织蛋白质羰基含量,用以判断蛋白质的损伤程度.结果显示,各组织空白对照和油对照组间差异均不显著(p＞0.05),随着染毒剂量的增加,肝脏、肾脏、脾脏和心脏的蛋白质羰基含量呈上升趋势,脑组织只在高剂量组表现明显升高趋势;低剂量组与油对照组相比,只有肝脏蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05);中、高剂量组与油对照组相比,各组织蛋白质羰基含量显著性升高(p＜0.05).以上结果表明,低剂量硝基苯可以对细胞蛋白质产生氧化损伤作用,并且随着染毒剂量的增加,小鼠各组织蛋白质羰基含量呈上升趋势,蛋白质氧化损伤程度加重.     

水体二价铜离子致蟾蜍蝌蚪DNA损伤和氧化损伤

为研究水体二价铜离子(Cu2 )暴露对蝌蚪造成的损伤,以常见的中华大蟾蜍蝌蚪为研究对象,采用标准水生生物毒性实验法,将蝌蚪暴露于0.029、0.037、0.049、0.075 mg·L-1的铜溶液中7d,检测蝌蚪血细胞DNA损伤及机体过氧化产物丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷肮甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,随铜暴露浓度的增加,蝌蚪血细胞DNA损伤、MDA和GSH含量与对照组比均有明显升高,且呈浓度-效应关系.蝌蚪SOD、CAT、GSH-Px酶活性也有显著改变;MDA、GSH、DNA损伤均呈线性关系(R2分别为0.9968、0.8997).上述结果表明,水体二价铜离子可导致蝌蚪的氧化损伤和DNA损伤.     

邻苯二甲酸二(2-乙基已)酯(DEHP)对马氏珠母贝(Pinctada maetensii)胚胎发育的影响及DNA损伤

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)是一种常用的增塑剂,在环境中广泛存在。本研究以马氏珠母贝胚胎为研究对象,揭示DEHP短期胁迫对胚胎发育的影响及胚胎DNA损伤。结果显示:DEHP对D型面盘幼虫的发育有显著影响,同一浓度组的死亡率与时间呈正相关。在(4~32)mg/L浓度范围内,不同胁迫时间段,幼虫的死亡率随染毒浓度升高而上升,表现出明显的剂量-效应关系,说明DEHP暴露能影响马氏珠母贝D型面盘幼虫的发育,并可能对其种群结构产生不利影响。DEHP胁迫还能对胚胎 DNA造成明显损伤,随着DEHP染毒浓度的增大,彗星尾长(TL)、尾矩(OTM)明显增加,尾部DNA含量(T-DNA)上升,3个指标表现出良好的相关性,DNA的损伤与暴露浓度间存在明显的剂量-效应关系。研究结果表明马氏珠母贝D型面盘幼虫的发育和形态学变化、胚胎细胞的DNA的损伤可以作为反映海洋环境中DEHP污染早期预警的敏感生物标志物。     

Antioxidant responses to benzo[a]pyrene, tributyltin and their mixture in the spleen of Sebasticus marmoratus

It has been reported that there is an interaction between Benzo[a]pyrene （BaP）, a widespread carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon, and tributyltin （TBT）, an organometal used as an antifouling biocide. This study was therefore designed to examine the potential in vivo influence of BaP, TBT and their mixture on splenic antioxidant defense systems of Sebastiscus marmoratus. The fish were exposed to water containing environmentally relevant concentrations of BaP, TBT and their mixture. Spleens were collected for biochemical analysis after exposure for 7, 25, 50 d and after recovery for 7, 20 d. Cotreatment with BaP and TBT for 7 d potentiated the induction of glutathione peroxidase （GPx） activity by BaP or TBT alone. The cotreatment for 25 and 50 d resulted in inhibition of GPx activity, which was similar to the effect of TBT. Splenic glutathione S-transferase （GST） activities were significantly elevated in S. marmoratus exposed to BaP starting from 7 d and remained high up to 25 d. However, no further activity change was found with prolonged exposure. Cotreatment of BaP and TBT primarily inhibited the GST activity, which was similar to the effect of TBT. Cotreatment with BaP and TBT for 25 or 50 d potentiated the depletion of GSH （glutathione） by BaP or TBT alone. MDA （malondialdehyde） contents in spleen of S. marmoratus were not significantly altered compared with the control during the test period. Spleen, as an immune organ, is sensitive to exposure of BaP or TBT. It should have an effective mechanism to counteract oxidative damage. Antioxidative defense systems in spleen of S. marmoratus should be considered as potential biomarkers. Short-term exposure of BaP or TBT could result in induction of antioxidant defense system. A significant decrease of these indices, such as GSH, GST, GPx might indicate more severe contamination.     

不同类型植物凋落物参与下炼锌废渣对斑马鱼抗氧化酶和神经毒性的影响

为评价矿山生态修复过程中植物凋落物参与下炼锌废渣体系浸出液对水生生物抗氧化酶和神经毒性的影响,通过模拟添加不同类型代表性修复植物（三叶草、刺槐、构树和法国梧桐）凋落物处理黔西北土法炼锌废渣,检测在不同处理废渣浸出液中暴露28 d斑马鱼（Danio rerio）组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）和乙酰胆碱酯酶（AChE）的变化,以及红细胞DNA的损伤情况.结果表明,无凋落物组在28 d时SOD和CAT活性受到显著抑制,而添加凋落物组抗氧化酶活性在实验期间无明显规律,基本维持在正常水平;在实验期间,无凋落物组MDA含量显著升高,并在28 d时含量最高,凋落物组MDA含量并无明显升高,仅刺槐组在暴露后期（28 d）时显著高于空白组.随暴露时间延长,各处理组对斑马鱼脑AChE活性表现为先诱导后抑制的作用,并在28 d时受抑制程度明显加强.无凋落物组在28 d时DNA发生明显偏移,而添加凋落物处理后,Olive尾矩（OTM）明显缩短.综上,添加凋落物可明显降低废渣浸出液对斑马鱼抗氧化系统损伤和遗传毒性,其中阔叶高蛋白乔木构树凋落物可以显著降低炼锌废渣生态风险,可作为废渣污染控制的有机改良剂.因此,在开展金属冶炼废渣堆场生态修复过程中选取合适的植物种类及其凋落物对加速冶炼废渣生态修复进程及有效降低废渣污染物的生态风险具有重要意义.     

PM2.5对大鼠心、肺、睾丸的氧化损伤作用

采用气管直接注入染毒法,研究PM2.5对大鼠心、肺和睾丸的氧化损伤作用.染毒后24h观察大鼠心、肺和睾丸抗氧化酶(SOD,CAT,GSH-PX)、谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)等指标的变化.结果表明,PM2.5染毒后,与对照组相比,肺抗氧化酶活性和脂质过氧化(LPO)水平的变化最显著,出现明显的剂量-效应变化;睾丸仅高剂量组GSH-Px酶活性和LPO水平出现显著变化;心脏也仅是较高剂量组的LPO水平有显著升高,但各抗氧化酶活性变化无统计学意义.PM2.5可对大鼠心、肺、睾丸具有不同程度的氧化损伤作用.     

Modulation of the DNA repair system and ATR-p53 mediated apoptosis is relevant for tributyltininduced genotoxic effects in human hepatoma G2 cells

The toxic effects of tributyltin (TBT) have been extensively documented in several types of cells, but the molecular mechanisms related to the genotoxic effects of TBT have still not been fully elucidated. Our study showed that exposure of human hepatoma G2 cells to 1-4 μmol/L TBT for 3 hr caused severe DNA damage in a concentration-dependent manner. Moreover, the expression levels of key DNA damage sensor genes such as the replication factor C, proliferating cell nuclear antigen and poly (ADP-ribose) polymerase-1 were inhabited in a concentration-dependent manner. We further demonstrated that TBT induced cell apoptosis via the p53-mediated pathway, which was most likely activated by the ataxia telangiectasia mutated and rad-3 related (ATR) protein kinase. The results also showed that cytochrome c, caspase-3, caspase-8, caspase-9, and the B-cell lymphoma 2 were involved in this process. Taken together, we demonstrated for the first time that the inhibition of the DNA repair system might be more responsible for TBT-induced genotoxic effects in cells. Then the generated DNA damage induced by TBT initiated ATR-p53-mediated apoptosis.     

沉积物中三丁基锡对铜锈环棱螺肝胰脏抗氧化防御系统的影响

以铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为试验对象,采用人工添加TBT的自然沉积物对铜锈环棱螺进行静态暴露实验,研究了沉积物中不同浓度TBT长期暴露(30 d)对铜锈环棱螺肝胰脏的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)的影响,以揭示TBT对它们影响的浓度效应关系。结果表明,沉积物中低浓度(100 ng/g)TBT对SOD、CAT和GSH没有影响。当TBT浓度为500～1000 ng/g时,SOD活性呈现浓度依耐性的升高。当TBT浓度为200～1000 ng/g时,CAT活性表现为浓度依耐性的升高。高浓度(2000 ng/g)TBT则导致SOD和CAT活性急剧下降,分别比对照下降了67.33%和54.87%。当TBT浓度为200～1000 ng/g时,GSH含量呈现浓度依耐性的下降,高浓度(2000 ng/g)TBT导致GSH含量急剧下降,比对照下降了76.87%。环境水平的TBT长期暴露对铜锈环棱螺肝胰脏产生了氧化胁迫,高浓度的TBT长期胁迫使肝胰脏受到了严重的氧化损伤。CAT和GSH可以用作环境水平TBT长期暴露的有效生物标志物。