双酚A体外类雌激素活性评价及其作用机制的初步研究

采用体外MCF-7细胞增殖试验检测了双酚A(BPA)的类雌激素活性，并用生长曲线分析、细胞周期分析、他奠昔芬拮抗试验和凋亡检测对其作用机制进行了初步探讨。结果显示BPA有明显刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性；细胞周期分析BPA组细胞增殖指数均明显高于溶剂对照组；BPA刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性可被Tam拮抗：BPA能明显抑制MCF-7细胞凋亡的发生。结果提示BPA刺激MCF-7细胞增殖的类雌激素活性作用机制可能是BPA与雌激素受体结合后，影响细胞增殖及细胞凋亡过程，从而产生一系列生物效应。     

双酚A与内源性雌激素联合作用的探讨

为了探讨环境雌激素与内源性雌激素联合作用的生物效应,通过对鲫鱼血浆卵黄蛋白原含量的相对变化和化合物暴露浓度的非线性回归分析得出17β-雌二醇(E2) 、双酚A(BPA)及其毒性固定比例混合物雌激素效应的剂量-反应关系;应用相加作用数学模型根据单个化合物的数据可预测不同配比混合物的效应.在各个浓度范围,实验得出的混合物效应与通过浓度相加和反应相加模型计算得出的混合物效应比较,结果有很好的一致性;在较低浓度范围BPA和E2呈现相似联合作用,混合物效应大小取决于化合物的作用性质、暴露量和质量比例,表明在对环境雌激素的风险评价中应考虑污染物与内源性雌激素的联合作用.     

DBP和BPA对MCF-7细胞的联合效应及机制

以乳腺癌细胞系MCF-7为雌激素效应和毒性效应评价模型,分别采用MTT法检测邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和双酚A(BPA)对细胞活力的影响,采用DCFH-DA荧光染色法测定细胞活性氧水平,采用流式细胞仪检测细胞周期和凋亡,采用RT-QPCR检测细胞中ERα、ERβ和GPR30m RNA的转录水平.结果表明:DBP和BPA对MCF-7细胞活力呈现"倒U"型剂量-效应关系,即低浓度(10-8mol/L)和高浓度(10-4mol/L)抑制细胞增殖,在10~(-7)~10~(-5)mol/L浓度范围内刺激细胞增殖,并分别在浓度为10~(-6)和10~(-7)mol/L时达到最高增殖率;DBP和BPA的联合暴露中,低浓度联合暴露呈现加和效应,而高浓度则呈现拮抗效应;低浓度联合暴露促进细胞增殖,其产生原因与细胞周期由G0/G1期向S期推进、ERα和GPR30转录诱导相关;而高浓度联合暴露则显著抑制细胞增殖,其产生原因与诱导活性氧自由基(ROS)生成、细胞周期G0/G1期阻滞、ERα表达抑制相关.研究结果可为环境介质中烷基酚类和酞酸酯类物质共存下的潜在健康风险评估和预防提供基础数据和理论指导.     

五氯酚和双酚A联合作用对斑马鱼胚胎发育的毒性

采用斑马鱼胚胎技术和毒性11配比及不同毒性配比的方法,对环境雌激素类物质五氯酚(PCP)和双酚A(BPA)进行联合毒性测试.结果表明,PCP和BPA在0hpf染毒且毒性效应配比11时,24h死亡表现为协同作用,72h孵化抑制率表现为相加作用PCP和BPA不同毒性效应配比时,6hpf染毒的24h血流障碍有拮抗作用存在,而0hpf染毒的32h囊肿表现有协同作用存在.并且,6hpf的联合作用与0hpf联合作用相比,24h血流障碍、32h血流障碍和32h囊肿这3种毒性效应都有所降低.     

低剂量双酚A与17β雌二醇对MCF-7细胞增殖作用的剂量效应关系及其联合作用探索

采用MCF-7细胞增殖实验研究了类雌激素双酚A(BPA)、17β雌二醇(E2)对MCF-7细胞增殖效应的单独作用以及两者间联合作用的剂量效应关系.结果显示,BPA在10-10～10-3mol·L-1浓度范围内、E2在10-14～10-3mol·L-1浓度范围内的单独作用均存在低浓度促进、高浓度抑制的倒U型剂量效应关系曲线,体系中E2浓度分别为10-8、10-11、10-14mol·L-1情况下,BPA在10-3～10-9mol·L-1浓度范围内和E2的联合作用与其单独作用存在显著差异,呈现出独立作用模式.     

4种环境雌激素对淡水鱼卵黄蛋白原诱导的混合物效应研究

在个体水平上阐明环境雌激素类化合物对易受影响生物的联合毒性作用,探讨混合污染物联合作用和环境风险评价的研究方法.通过对鲫鱼血清卵黄蛋白原含量的相对变化和暴露浓度的非线性回归分析得出17α-乙炔基雌二醇(EE2)、17β-雌二醇(E2)、双酚A(BPA)、辛基苯酚(OP)及其等毒性混合物产生雌激素效应的剂量-反应关系,应用联合作用指数和相加作用模型研究4种环境雌激素的联合作用.各化合物非线性回归分析结果均以Weibull函数拟合效果最好,决定系数R2≥0.92;效应浓度值及其95%置信限通过自举抽样法得出,其中半效应浓度值EC50及其95%置信区间分别为0.0079(0.0068～0.0100)、0.0987(0.0900～0.1110)、63.50(56.58～70.62)和250.59(228.46～271.99)μg·L-1.4种环境雌激素混合物效应通过相加作用模型预测在全剂量范围内与实验结果相一致,呈现相似联合作用.相加作用模型是在各个浓度反应水平上展示化合物联合作用的性质,是切实可行的联合作用研究方法,而混合物效应通过联合作用指数评价存在许多不确定性.     

我国淡水水体中双酚A(BPA)的生态风险评价

双酚A(BPA)对水生生物有多种毒性效应,其中雌激素作用尤为显著.本研究依据BPA对水生生物是否有雌激素效应,把数据分为两类,并通过商值法、安全阈值法、商值概率法以及联合概率曲线法评价了我国淡水水体中BPA对水生生物的风险程度.结果表明,采用4种评价方法得出的结果相近,我国淡水生物对BPA的雌激素效应较BPA对水生生物的其他毒性作用更为敏感;安全阈值法较商值法、商值概率法、联合概率风险评价法误差较小,评价结果更为可信.用安全阈值法评价结果表明,以BPA的雌激素作用为效应终点时,水生生物长期暴露于我国淡水环境中,我国64.70%的淡水水体有导致超过5%的水生生物受到雌激素作用的风险,BPA安全浓度上限为15.72 ng·L-1;而水生物种短期暴露于我国淡水环境中,我国20.43%的淡水水体有导致超过5%的我国淡水生物受BPA雌激素作用的干扰,此时BPA安全浓度上限为2.24×102ng·L-1.     

基于SCGE的五氯酚对稀有鮈鲫DNA损伤的研究

采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,研究了在不同的染毒时间内不同浓度的五氯酚(PCP)对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)血细胞和肝脏细胞DNA的损伤.结果显示,各PCP染毒组细胞彗星尾部DNA含量 (%DNAT) 和彗星尾长(TL) 显著增加,与空白对照组比较,差异极显著(P0.926,说明在实验浓度范围内, 存在显著的浓度-效应关系.在同一浓度下,随着暴露时间的增加,处理组%DNAT和TL逐渐增加,存在显著的时间-效应关系.由于PCP可引起稀有鮈鲫血细胞和肝脏细胞DNA的严重损伤,因此稀有鮈鲫血细胞和肝脏细胞DNA的损伤可作为PCP遗传毒性的指示.     

MCF-7细胞评价老龄渗滤液经IME-Fenton处理后酚类提取物的雌激素效应

成分复杂的垃圾渗滤液经处理后,研究其中残留的极低浓度的酚类环境内分泌干扰物的雌激素效应及其对生态环境的毒性作用具有非常重要的实际价值.本文选择对雌激素敏感的MCF-7人类乳腺癌细胞进行体外培养,将老龄渗滤液原液、经过内部微电解(IME)和内部微电解结合芬顿试剂(IME-Fenton)处理后的渗滤液酚类提取液稀释10~107倍,采用MTT法测定MCF-7细胞的增殖和细胞划痕损伤实验评价渗滤液中酚类物质的雌激素效应,并探讨了活性炭在反应中对酚类物质的去除效果.结果表明,渗滤液中酚类提取物对MCF-7细胞增殖在浸染72 h后达到最大;与渗滤液原液相比,渗滤液经IME和IME-Fenton处理后,最大增殖效应分别下降了85%和110%,酚类提取物减缓了MCF-7细胞的迁移速度;活性炭对渗滤液中酚的吸附主要发生在反应前30 min,渗滤液经活性炭吸附后的酚类提取物稀释10~107倍仍表现出细胞毒性.渗滤液经IME-Fenton处理后降低了酚类物质进入环境引起的危害,MCF-7细胞增殖和细胞划痕也为检测浓度低至10-15g·L-1的酚类雌激素提供新方法.     

BPA与3种双酚类化合物的联合作用雌激素效应

环境内分泌干扰物的联合作用已经是目前研究的重点.采用重组基因酵母检测法,分别测定了双酚A (BPA)、双酚AF(BPAF)、双酚AP(BPAP)、双酚F(BPF)4种双酚化合物的雌激素活性,并依据其测定结果,按照等效浓度比,设计了浓度比分别为EC₁₀和EC₅₀的6种二元混合物并测定了其雌激素活性.结果表明,这4种化合物的剂量-效应关系都可以用Weibull函数有效描述,BPA、BPAF、BPAP、BPF的EC₅₀值分别为：6.81×10^-6、7.44×10^-7、1.43×10^-5、7.52×10^-6 mol·L^-1,其雌激素活性大小顺序为：BPAF>BPA>BPF>BPAP.依据不同的联合作用判断方法对这4种化合物的联合效应进行判断,结果表明,相同化合物的不同混合比例可能对联合作用方式产生影响,采用DA和IA预测模型可以更加直观、方便地判断联合作用的类型,而且可以反映出不同混合比例对联合作用的影响.     

双酚A诱导人乳腺癌MCF-7细胞上皮间质化的研究

双酚A(BPA)是一类典型的环境雌激素,能干扰机体正常内分泌系统.作为一种激素相关疾病,乳腺癌的发生发展与BPA暴露的关系已引起人们的关注.本研究旨在探讨BPA对人乳腺癌MCF-7细胞上皮细胞间质化(EMT)的诱导作用.经BPA处理的MCF-7细胞,采用MTT试验检测BPA对细胞活力的影响,Transwell试验检测BPA对细胞迁移能力的影响,Real-time RT-PCR、Western Blot检测BPA对上皮型蛋白标志物E-cadherin、间质型蛋白标志物Vimentin及EMT相关转录因子Snail表达的影响.结果发现,低浓度BPA能够促进MCF-7细胞的增殖,显著增强细胞的迁移能力.BPA处理能抑制E-cadherin的表达,促进Vimentin及Snail的表达.研究结果提示,BPA处理可能通过促进Snail的表达而调控EMT相关蛋白标志物的表达,进而增强乳腺癌MCF-7细胞的迁移能力.     

3种氯酚对噬热四膜虫的毒性效应

以原生动物噬热四膜虫作为受试生物,研究了3种氯酚的急性毒性和遗传毒性及环境因子对污染物的生物效应,探讨了水体硬度对3种氯酚生物毒性的影响.结果表明,3种氯酚毒性大小依次为五氯酚(PCP)>2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)>2,4-二氯酚(2,4-DCP),表明随着氯原子数目的增加,生物毒性增强.硬度实验结果显示随水体硬度升高,3种氯酚对四膜虫的急性毒性先降低后增加,但不同的水体硬度下2,4-DCP对四膜虫的24、48、72和96 h EC50值分别为3.69、3.54、3.02和2.34 mg·L-1;2,4,6-TCP分别为3.23、2.83、2.56和1.97 mg·L-1;PCP分别为0.63、0.45、0.34和0.28 mg·L-1,3种氯酚的EC50值分别在同一数量级上,表明对四膜虫的毒性影响不大.采用单细胞凝胶电泳技术(SCEG)研究了3种氯酚对四膜虫核DNA的损伤作用,结果显示氯酚类化合物具有细胞毒性,彗星实验可以较好地指示氯酚类化合物的遗传毒性.     

均匀设计用于研究硝基苯衍生物对青海弧菌Q67的联合毒性

实验设计在混合物毒性评估与预测中起着非常重要的作用. 应用微板毒性测试方法测定了7种硝基苯衍生物对青海弧菌Q67的发光抑制毒性,硝基苯、邻氯硝基苯、间氯硝基苯、对氯硝基苯、间硝基苯胺、对硝基苯胺和对硝基甲苯的-lg EC₅₀值(EC50的单位为mol/L)分别为2.66,3.22,3.30,3.29,2.94,4.22和3.39;引入均匀实验设计方法,在单个硝基苯衍生物剂量-效应关系基础上构建不同效应浓度下的10个混合物,同样应用微板毒性测试方法测定其对Q67的毒性,应用剂量加和(DA)与独立作用(IA)原理建立了混合物毒性的评估与预测模型. 结果表明:与等效应浓度比法相比,均匀实验设计构建的混合物浓度配比,具有三维浓度分布特征,可在更大范围内考察各种可能的混合物类型,更加接近于实际环境体系.      

Cu2+和Cd2+对斑马鱼胚胎早期发育的联合毒性

采用斑马鱼胚胎早期发育技术,测定Cu2+和Cd2+ 2种重金属对胚胎发育的毒性效应. 以24 h致死和72 h胚胎孵化抑制为毒性终点,2种重金属的剂量-效应曲线可用Weibull函数或Logit函数有效描述,由最佳拟合函数计算得出半数致死浓度(LC₅₀)或半数效应浓度(EC₅₀)为毒性效应的评价标准,2个毒性终点的重金属毒性大小顺序均为Cu2+>Cd2+. 应用浓度加和(CA)与独立作用(IA)2种模型,对72 h孵化抑制率的无观测效应浓度(NOEC)配比混合物的联合毒性作用进行了预测,通过混合物试验观测数据的95%置信区间与CA模型和IA模型预测的剂量-效应曲线进行比较分析表明,2种模型都可以有效预测斑马鱼胚胎孵化的联合毒性.      

人造板材释放的甲醛所致遗传毒性的研究

进行了两方面的DNA损伤实验：(1)采用SCGE技术进行体外实验，观察甲醛对大鼠肝细胞和人血淋巴细胞DNA损伤作用；(2)采用微核技术进行体内实验，观察甲醛对活体小鼠的骨髓嗜多染红细胞的微核率诱导作用．结果表明在浓度为1．24mg/m^3、3．71mg/m^3时，不论是体内还是体外实验，甲醛对细胞DNA都有明显的损伤作用．SCGE实验结果还表明，高浓度的甲醛可能引起DNA交联．     

Evaluation of genotoxicity of combined soil pollution by cadmium and phenanthrene on earthworm

The DNA-damaging effects of the combined pollution of heavy metal and organic contamination on earthworms were evaluated by single cell gel electrophoresis （SCGE） assay. Earthworms Eisenia andrei were exposed to single or combined test compounds in different doses of cadmium （Cd） 5, 10, 50 mg/kg and phenanthrene （Phe） 0.5, 2.5, 12.5 mg/kg with a treatment of 14 d. In SCGE assay, isolated coelomcytes and electrophoresis were employed to determine DNA damage degree after a 14-d treatment by test compounds. The results showed that there was a significant statistical difference between earthworms treated with Cd combined Phe with them treated alone with Cd or Phe. The Olive tail moment （OTM） of SCGE assay using earthworm coelomcytes appears to be a sensitive biomarker for evaluating exposure to genotoxic compounds. These tests also revealed that the interaction between Cd and Phe to DNA damaging effects was negative, and was strongly dependent on the concentration of pollution. This study corresponds to exploratory phase in order to reveal interaction effects of heavy metal and organic contamination on earthworms and then to set up more in-depth analysis to increase progressively the understanding of the genotoxicity mechanisms involved.     

取代联苯的定量结构活性相关及联合毒性研究

测定了18种取代联苯对大型蚤(Daphnia magna)24h的单一毒性(24h-EC₅₀)及其混合物联合毒性.对单一毒性进行了定量结构活性相关(QSAR)分析,建立了辛醇-水分配系数(lgK_ow)模型,理论线性溶剂化能相关(TLSER)模型及量子化学参数模型,表明量子化学参数模型能很好地预测取代联苯的单一毒性.混合物联合毒性研究表明,取代联苯的联合毒性机制为浓度相加效应,并且根据浓度相加预测了混合物半数抑制浓度(EC_50mix),预测值与实验值非常吻合.     

氨基酚类化合物对鲤鱼(Cyprinus caprio)肾细胞遗传毒性的影响

应用彗星试验技术,通过检测分级与分析软件相结合的方法,研究氨基酚类化合物在鲤鱼体内暴露72h后对其肾脏细胞DNA的遗传毒性。结果表明:3种氨基酚类化合物均能引起不同程度的DNA损伤,其损伤程度随剂量的增加而增加;与溶剂对照组相比,存在显著或极显著差异(P<0 05,P<0 01);同时,4个损伤指标AU,TDNA,MT及MOT显示了较好的一致性;结果也表明3种化合物所表现出的基因毒性差异可能与其结构有关。试验表明鱼类肾细胞彗星试验在环境质量监测中有较大的应用前景。      

甲醛致核酸损伤作用的实验研究

应用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)和液相色谱-电化学检测法(HPLC-EC)研究了典型环境污染物甲醛对DNA分子的损伤效应．结果表明：甲醛不仅可诱导人外周血淋巴细胞DNA发生链断裂,还可引起DNA-DNA,DNA-蛋白质交联;甲醛与小牛胸腺DNA的体外作用较弱,但在铁离子介导下对DNA的氧化能力增强,可产生一定量的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)加合物：动物实验表明甲醛诱导大鼠肺组织DNA氧化损伤生成8-OHdG,提示甲醛较强的遗传毒性．     

乙醛对脱氧核糖核酸分子的损伤作用

应用单细胞凝胶电泳技术和液相色谱-电化学检测法研究了典型环境污染物乙醛对脱氧核糖核酸(DNA)分子的损伤效应.结果表明:乙醛不仅可诱导人外周血淋巴细胞DNA发生链断裂,还可引起DNA-DNA,DNA-蛋白质交联;乙醛与小牛胸腺DNA的体外作用较弱,但在铁离子介导下对DNA的氧化能力增强,可产生一定量的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)加合物;动物实验表明,乙醛诱导大鼠肺组织DNA氧化损伤生成8-OHdG, 提示乙醛具有潜在遗传毒性,可能与引起DNA交联及氧化有关.