孕期低剂量镉暴露对不同性别胎鼠肝脏发育的影响及其分子调控机制的研究

为探究镉对胎儿肝脏发育的毒性作用.拟选用15只性成熟的8周龄的雌性C57BL/6小鼠,与雄鼠交配见栓后,于妊娠第7.5 d(Embryonic 7.5,E7.5)时,随机分为3组(每组5只),分别通过饮用水暴露法饲喂0、20和40 mg·L^-1的氯化镉溶液,并于E14.5 d时收集各组小鼠的胎儿肝脏等组织.通过Ki67和TUNEL染色方法探究镉对不同性别胎鼠肝脏的增殖功能和凋亡功能的影响,并通过PCR芯片筛查和实时定量PCR方法检测镉处理组的雌性和雄性胎鼠肝脏中与细胞增殖和凋亡功能相关基因的表达变化.此外,我们还将通过石墨炉火焰原子吸收技术对镉处理组的雌性和雄性胎鼠的镉含量进行检测.结果显示:孕期低剂量镉暴露对胎儿体重、胎肝重量和肝脏指数均无显著性影响.在本实验条件下,镉对胎鼠肝脏的凋亡功能无显著性影响,但对增殖功能具有抑制作用,且该抑制作用具有雌性依赖性的特征.镉特异性诱导雌性胎鼠肝脏中NF1等多个细胞增殖功能相关基因以及TGF-β1信号通路分子的表达失衡;但对雄性胎鼠肝脏中相关基因的表达水平无显著性影响.镉在雌性胎儿组织中的积累量显著高于雄性胎儿组织.综上所述,孕期低剂量镉暴露特异性抑制雌性胎儿肝脏的细胞增殖功能,并诱导雌性胎儿肝脏中NF1等多个增殖功能相关基因以及TGF-β1信号通路分子的表达失衡,该性别依赖性的抑制作用可能与镉在雌性胎儿中相对较高的积累量相关.     

2,3,7,8,-四氯苯噁英对NIH小鼠早期妊娠和生殖激素的影响

用不同剂量的2,3,7,8 四氯苯二英(2,3,7,8 tetrachlorodibenzopdioxin,TCDD)对小鼠胚胎附植数量和生长发育情况进行剂量反应评估,分析TCDD对假孕小鼠子宫蜕膜生长状况的影响以及比较胚胎种植前后染毒效果.所有样本采集血液,测定母体血清雌二醇和孕酮的浓度变化.结果表明,50和100ng·(kg·d)-1TCDD处理的孕鼠,胚胎附植数量明显减少(P<0 05),着床后胚胎出现发育迟缓,质量减轻(P<0 05);同等剂量TCDD处理的假孕小鼠,子宫蜕膜生长受到了极显著的抑制(P<0 01);种植前后染毒效果比较发现种植前期染毒的小鼠胚胎对TCDD更为敏感.母体血清雌二醇浓度随剂量和染毒时段有不同程度的升高,而孕酮浓度则极显著下降(P<0 01).由此表明低剂量TCDD可能通过对生殖激素的干扰,强烈影响NIH小鼠妊娠早期生殖生理状态和着床后胚胎的发育.实验同时证明小鼠也可作为早期妊娠毒物研究的供试动物,用以筛选动物和人类早期妊娠的有害化合物.     

天津大气污染物对雌性大鼠动情周期影响的实验研究

对天津大气污染物对雌性大鼠动情周期的影响进行研究,结果表明气管染毒的两组95.8%的大鼠出现动情周期紊乱;低剂量组和高剂量组与空白对照组、生理盐水组相比,大鼠血清雌二醇和孕酮水平降低,差异有统计学意义(P0.05)。说明大气污染物对雌性大鼠动情周期及性激素有较大影响。     

雌二醇、壬基酚和三丁基锡对草金鱼血浆卵黄蛋白原含量的联合效应

雌二醇(17β-estradiol,E2)是生物合成的天然雌激素,壬基酚(nonylphenol,NP)和三丁基锡(tributyltin,TBT)则是人工合成的环境拟雌激素和环境抗雌激素,这3种污染物在自然水体中均广泛分布,给多种水生生物的健康造成威胁,然而其共同存在下的联合效应尚不明确.本文以草金鱼(Carassius auratus)为受试生物,以鱼体血浆中卵黄蛋白原浓度为观测指标,研究雌二醇和壬基酚的雌激素活性及三丁基锡的抗雌激素活性.在单独暴露实验的基础上,研究3种污染物两两联合及三者联合条件下对雄性草金鱼卵黄蛋白原的联合诱导效应.结果表明,雌二醇和壬基酚均能显著诱导雄性草金鱼合成卵黄蛋白原,三丁基锡对雄性和雌性草金鱼卵黄蛋白原含量均无显著影响.雌二醇和壬基酚共暴露时,壬基酚能促进雌二醇的雌激素效应;雌二醇与三丁基锡共暴露时,后者可抑制雌二醇的雌激素效应;3种污染物共同暴露时,三丁基锡也表现为抗雌激素效应.但壬基酚与三丁基锡共暴露时,后者未能抑制壬基酚的雌激素效应.上述结果表明天然雌激素、拟雌激素和抗雌激素之间存在复杂的联合效应,拟雌激素和抗雌激素的毒性效应并非简单地相互抵消,因此在生态风险评价时需全面评估不同类型环境雌激素之间的复合效应.     

低剂量全氟辛酸对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理研究

针对新型环境有机污染物全氟辛酸(PFOA)对两栖动物的毒效应问题,以黑斑蛙(Rana nigromaculata)为实验对象,研究了低剂量PFOA暴露对雄性黑斑蛙生殖毒效应及机理.结果表明,在0.001～1mg.L-1低剂量体外暴露20d条件下,PFOA能够显著诱导黑斑蛙精子发生畸形,相对于对照组,精子畸形率呈现明显的剂量-效应关系.酶联免疫试剂盒检测发现,除0.001mg.L-1诱导组外,0.01、0.1和1mg.L-1暴露组的血清雄性激素睾酮和雌性激素雌二醇含量分别显著降低(p<0.01,F=288.7)和上升(p<0.01,F=289.0),说明PFOA作用下黑斑蛙体内性激素水平受到改变.采用荧光定量PCR技术进行进一步的分子生物学检测,发现与性激素水平密切相关的两个基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子(SF-1)均增强表达(0.001mg.L-1诱导组,p<0.05;0.01、0.1和1mg.L-1暴露组,p<0.01,F=140.8).全氟辛酸对两栖类动物的雄性生殖毒效应机理主要是通过介导与性激素分泌相关的两个重要基因P450芳香化酶和类固醇激素合成因子,使其表达上调,从而一方面抑制睾酮的产生,另一方面促进性激素雌二醇的分泌.在0.001mg.L-1的体外暴露剂量下,PFOA就能够明显诱导黑斑蛙精子产生畸形毒性及增强P450芳香化酶和SF-1基因的表达(p<0.05),因此,为保护两栖动物种群,在制订PFOA地表水环境质量标准时应当考虑其下限不能低于0.001mg.L-1.     

苯并芘对稀有鮈鲫的内分泌干扰效应研究

为评价典型有机污染物对长江三峡库区上游特有珍稀鱼类的环境风险,本实验以稀有鮈鲫为对象,研究了低剂量多环芳烃(PAHs)暴露而引起的内分泌干扰效应.将成年稀有鮈鲫暴露于不同浓度(0、0.1、0.3、1.0和3.0μg·L-1)的苯并芘(Ba P)中28 d,测定了体质系数、性激素含量、下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴和肝脏中与繁殖相关基因的表达.结果显示:在雌鱼中,Ba P暴露后,睾酮(T)的含量显著升高,雌二醇(E2)的水平显著下降并改变了T/E2的比值;在雄鱼中,T和E2的含量都显著下降.雌雄鱼性激素的改变可能与类固醇合成相关基因(Cyp17、Cyp19a)表达量的改变有关.Ba P暴露显著抑制了雌雄鱼肝脏中卵黄蛋白原(VTG)基因的表达.以上检测到的激素或者基因表达的改变主要发生在高剂量(3.0μg·L-1)Ba P暴露下,而长江上游库区水体中多环芳烃含量较低(100 ng·L-1),因此推测,库区存在的多环芳烃不会对三峡库区上游水体中的鱼类产生内分泌干扰效应.     

甾体激素在污水处理厂中的赋存特征和行为归趋

污水处理厂是控制甾体激素环境排放的重要屏障之一,研究不同种类甾体激素在不同工艺污水处理厂中的赋存特征和行为归趋是提高污水处理厂对甾体激素处理效能的重要基础.对无锡市两个污水处理厂各工艺段中22种甾体激素的赋存情况进行8个月的监测,比较了厌氧-缺氧-好氧工艺(A²/O)和倒置A²/O工艺的处理效果.结果表明,甾体激素的进出水总浓度分别为27.7~256.8 ng ·L^-1和5.7~211.0 ng ·L^-1,剩余污泥中激素总含量为36.3~123.6 ng ·g^-1,主要检出雄酮、雄烯二酮、雌酚酮、雌三醇和孕酮.进出水中大多数激素的浓度随降雨量和温度的升高而略有降低的趋势,而冬夏的季节差异未对甾体激素的去除率产生显著影响.污水厂的二、三级处理工艺对激素的去除效果优于一级处理,倒置A²/O和传统A²/O相比对甾体激素的去除并未表现出明显的优势.甾体激素在污水和污泥间的分配系数lg Koc为2~4.5,在厂A中的lg Koc略高于厂B,激素的泥水分配可能影响其处理效果.     

硒镉联合作用对大、小鼠精子畸形率的影响

通过对小鼠腹腔注射硒、镉化合物和大鼠经口摄入低硒加镉粮,来观察高剂量镉,高、低剂量硒单独和联合作用的遗传学效应。结果表明,不仅氯化镉和亚硒酸钠能引起精子畸形率的明显升高,长期摄入低硒粮也能引起精子畸形率的明显升高。当高硒高镉联合作用时,亚硒酸钠可明显对抗氯化镉的遗传毒性,而低硒高镉联合作用时,则加重了氯化镉和亚硒酸钠的遗传毒性。     

镉渣污染对区域环境及人群健康影响的研究

本文采用环境流行病学调查方法，对沈阳某厂镉渣堆放区域地表土壤、地表水及地下表土污染状况进行了测试评价；对暴露人群的镉吸收负荷及健康效应进行了检测分析。研究结果表明，其环境镉污染的影响已相当严重，暴露人群发锅、尿镉负荷已显著高于对照组，目前虽尚未出现慢性镉中毒的明显改变，但其长远影响不可忽视，采取有力措施减少区域人群的镉暴露途径和暴露剂量，防止镐污染对人群健康的进一步影响已成为当务之急．     

左炔诺孕酮对稀有鮈鲫脂质代谢的干扰效应

为探究孕激素左炔诺孕酮（LNG）对鱼类脂质代谢的影响,将刚孵化的稀有鮈鲫仔鱼置于0.8和6.5ng/L LNG暴露6个月至性成熟,考察其生长指标、肝脏组织病理学变化、脂质和脂蛋白含量及脂质代谢相关基因的表达情况.结果显示：（1）0.8,6.5ng/L LNG暴露显著降低70dph稀有鮈鲫的体重和肥满度,且6.5ng/L LNG暴露显著降低180dph雌、雄鱼的体长或体重;（2）0.8,6.5ng/L LNG暴露导致180dph成鱼肝脏出现细胞空泡、肝细胞肿胀等损伤;（3）0.8,6.5ng/L LNG暴露显著降低180dph雌鱼肝脏中甘油三酯、胆固醇的含量,且6.5ng/L LNG暴露显著降低雌鱼血浆中甘油三酯的含量,但对雄鱼肝脏及血浆的脂质含量无显著影响;（4）0.8,6.5ng/L LNG暴露显著降低180dph雌鱼肝脏中脂肪酸合成酶基因（fasn） mRNA的表达水平,且6.5ng/L LNG暴露显著降低180dph雄鱼肝脏中fasn及乙酰辅酶A羧化酶基因（acaca） mRNA的表达水平.由此可见,LNG长期低剂量暴露可抑制稀有鮈鲫的生长、诱导肝细胞损伤、引起肝脏和血浆脂质含量发生性别差异性变化,并影响肝脏中脂质代谢相关基因的表达,表明LNG在低浓度下可干扰稀有鮈鲫的脂质代谢,提示LNG对鱼类种群具有较高的潜在生态风险.     

壬基酚对浮游生物的毒性效应及其食物链传递

以蛋白核小球藻及5种枝角类（微型裸腹溞、多刺裸腹溞、盔型溞、蚤状溞、大型溞）浮游动物为研究对象,开展壬基酚（NP）对浮游生物的毒性效应,及NP在“水-蛋白核小球藻-大型溞”食物链的生物富集和生物传递能效研究.结果表明：NP对微藻的半抑制效应浓度为3.33mg/L;对5种枝角类浮游动物的48h半致死效应浓度范围介于8.67~131.79μg/L,裸腹溞属耐受性显著高于溞属.1和5μg/LNP连续暴露下,大型溞存活率显著降低,且首次繁殖时间延迟,前者仅在第8d有子代产出,而后者未观察到子代个体.微藻对培养液中0.1mg/LNP的生物富集系数（BCF）在3h时达到最大值7393.投喂NP暴露后的微藻,大型溞摄食率呈显著降低的趋势,且第3d天出现死亡现象.大型溞体内NP含量最大值为0.07mg/g,NP经蛋白核小球藻传递到大型溞的生物富集系数仅为0.097.NP的低食物链传递可能与大型溞对NP的转化、大型溞生长过程中的蜕壳以及摄食后的消化和排泄过程有关.     

有机磷阻燃剂甲状腺干扰效应及其作用机制研究——以磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)为例

以典型有机磷阻燃剂磷酸三（2-氯丙基）酯（TCPP）为研究对象,应用GH3细胞增殖实验检测TCPP对甲状腺激素的干扰效应;应用重组甲状腺激素受体（TR）基因酵母实验和GH3（TRβ-）细胞增殖实验结合实时定量PCR技术初步探究TCPP甲状腺激素干扰作用机理.结果表明,TCPP在1×10^-4mol/L和2×10^-4mol/L浓度下对甲状腺激素T3诱导的GH3细胞增殖产生抑制效应;重组TR基因酵母实验和GH3（TRβ-）细胞增殖实验测试结果表明TCPP可能通过TR介导的基因组途径和非基因组途径诱导甲状腺激素干扰效应;实时定量PCR测试结果表明TCPP下调相关基因如：c-fos、TRβ、integrin-av和k-ras的mRNA表达,初步认为TCPP可能通过影响TRβ基因表达和激活α_vβ₃-ERK-1/2信号通路产生甲状腺激素干扰效应.     

不同饮食习惯下镉摄入对肠道菌群结构的影响

为了探究不同饮食习惯下Cd摄入对肠道菌群结构的影响,将C57BL/6小鼠给予不同的饲养方式（正常饮食（ND）、正常饮食+10 mg/L CdCl₂（ND+Cd）、高脂饮食（HFD）、高脂饮食+10 mg/L CdCl₂（HFD+Cd））20周后,借助16S rRNA高通量测序技术分析了各组小鼠肠道菌群的组成,并探讨了HFD、ND+Cd、HFD+Cd对小鼠肠道微生物群落结构的影响.结果显示,高脂饮食和Cd摄入,均可引起肠道紊乱.相对于ND组,HFD摄入降低了2.28倍Bacteroidetes丰度,Bifidobacterium数量增长达14.34倍;Cd摄入增加了以Akkermansia为主的Verrucomicrobia丰度,使其约占肠道菌群的4.67%;与HFD组相比,HFD+Cd组Actinobacteria丰度下降了4.57倍, RuminococcaceaeUCG-014、Alistipes、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Blautia、Desulfovibrio等成为了优势菌群.研究表明,高脂饮食或/和Cd均可扰乱肠道菌群平衡,不同饮食习惯下的Cd摄入表现出不一样的菌群结构,并且体现在各分类水平上.     

Are low maternal estriol levels a predictor for pro-opiomelanocortin (POMC) deficiency caused by POMC mutation during pregnancy?

Isolated adrenocorticotropic hormone deficiency is a rare cause of adrenocortical insufficiency, especially in children, and may be an underestimated cause of neonatal death. Low estriol levels are usually correlated with compromised uteroplacental perfusion and associated with fetal death. A 30-years old woman applied for pregnancy follow-up. Ultrasonographic evaluation and karyotype of the fetus are normal. Low estriol level 0.34 MoM (% 0.24) was detected in maternal triple screening test. Amniocentesis was performed, and chromosomal disorders, steroid sulfatase deficiency, and Smith–Lemli–Opitz syndrome (SLOS) were excluded with karyotype, fluorescence in situ hybridization (FISH), and molecular analysis of SLOS, respectively. As their first child had pro-opiomelanocortin (POMC) deficiency, POMC gene analysis was performed from both amniotic fluid and ethylene diamine tetra aceticacid (EDTA) blood sample of affected previous child, and homozygote mutation was detected. Fetus is diagnosed as POMC deficiency. We are presenting this case to discuss possible relationship of low maternal E3 levels and fetal POMC deficiency. © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

钙信号对镉诱导河南华溪蟹细胞凋亡的调控

以河南华溪蟹(Sinopptamon henanense)为研究材料,采用生理生化和酶学组织化学等方法,通过不同时间(12、24、48、72和96 h)不同镉浓度(0、14.5、29、58 mg·L-1)处理,首先研究了镉对肝胰腺细胞内钙调素(CaM)含量、钙ATP酶(Ca2+-ATPase)活性和细胞凋亡的影响;然后用Ca2+抑制剂EGTA和LaCl3预处理河南华溪蟹后再进行镉处理,以分析Ca2+信号对镉诱导肝胰腺细胞凋亡的影响.结果显示,镉处理引起肝胰腺细胞CaM含量和Ca2+-ATPase活性显著升高,并且Caspase-3和Caspase-9被激活.用Ca2+抑制剂EGTA和LaCl3预处理华溪蟹4 h后,再用镉处理48 h,镉诱导的肝胰腺细胞Caspase-3和Caspase-9活性上升都被阻断.结果表明:镉处理引起河南华溪蟹肝胰腺细胞Ca2+浓度发生变化,并通过CaM等信号分子调控Caspase-3/9活性,进而引发细胞凋亡.     

钝化剂与肥料对油菜和孔雀草间作体系的影响

通过盆栽实验,采用镉（Cd）低积累油菜单作和低积累油菜-超富集植物孔雀草间作两种种植模式,设置施用巯基坡缕石和硫酸钾以及叶面喷施硫酸锰的调控处理,研究不同处理对单作和间作模式下植物生长与Cd累积以及土壤Cd形态的影响.结果表明：施用巯基坡缕石可显著降低油菜和孔雀草地上部Cd含量、油菜Cd累积量、Cd提取率以及土壤有效态Cd含量.施用0.4g/kg的硫酸钾显著增加孔雀草Cd累积量,降低间作油菜地上部Cd含量,使间作油菜根际土壤可交换态Cd比例减少,残渣态Cd比例增加.喷施0.6g/L的硫酸锰使单作油菜地上部Cd含量、Cd累积量以及Cd提取率显著降低.从降低油菜地上部Cd含量保障安全生产,同时不影响Cd植物提取修复角度综合考虑,在间作模式下,施用0.4g/kg的硫酸钾处理调控效果最佳.     

Influences of phosphate nutritional level on the phytoavailability and speciation distribution of cadmium and lead in soil

IntroductionNorth-east China is one of the most importantindustrial bases and also a main agriculturalproduction area. Land disposal of wastes and irrigatingwith sewage have led to increasing heavy metalcontents in soil (Chen, 1996) and the problemsinduce…     

三七及种植土壤重金属污染特征与风险评价

以主产地云南省文山州三七及其种植土壤为研究对象,测定土壤和三七地上和地下部重金属镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）含量,揭示三七对重金属的吸收转运特征,通过分析重金属日摄入量（ADI）和靶标危害商数（THQ）,评估三七中Cd、As、Pb的食品安全风险和人体健康风险.结果表明：种植土壤Cd、As含量为0.07~4.1和13.9~310mg/kg,超标率为63.2%和79%,Pb未超标;综合污染指数P>3,均值3.52,表明达重度污染等级;Cd、As单因子污染指数P_Cd/As>1的土壤样品占比为63.2%和84.2%,表明土壤Cd、As达轻度污染等级.三七地上和地下部Cd、As、Pb含量分别为0.05~0.69、0.07~0.73,0.25~1.06、0.09~1.73和0.12~1.13、0.07~0.66mg/kgdw,Cd超标率为26.3%~36.8%,As、Pb无超标,表明三七易吸收Cd且存在超标现象,需重点关注.三七Cd含量与土壤Cd含量呈极显著正相关（p<0.01）,As、Pb表现为负相关,生物浓缩因子BCF_Cd=0.03~3.5,BCF_As和BCF_Pb均<1,进一步表明三七对Cd具有较强的富集能力;转运系数表现为：TF_Pb（3.53）>TF_As（2.32）>TF_Cd（0.59）,表明三七易将吸收的Cd储存于主要食用部位地下部（主根）,其食品安全风险和人体健康风险值得关注.三七Cd、As、Pb每日摄入量均值分别为0.0026~0.0035、0.0043~0.0066和0.0026~0.0059mg/d,每日摄入量占每日允许摄入量ADI标准限值的百分比为3.3%~4.7%、4.3%~5.8%和1.2%~2.7%,表明三七中Cd、As具有较高的食品安全风险（ADI>1%）.三七Cd、As、Pb靶标危害商数THQ>1的占比分别为42.1%~68.4%、84.2%~100%和0~31.6%,表明长期食用三七摄入Cd、As具有潜在人体健康风险.     

不同城市PM2.5致小鼠肝脏纤维化的效应差异研究

为阐明PM_2.5诱发肝脏纤维化的潜在机制以及导致这种不良效应的主要组分,本研究以采自我国太原、北京、杭州和广州市的PM_2.5暴露10月龄C57BL/6雌性小鼠4周后,利用组织切片染色,荧光定量PCR (qRT-PCR)以及Western blot技术检测小鼠肝脏纤维化的发生,并采用皮尔森相关系数法分析不同城市PM_2.5暴露组小鼠肝脏纤维化相关基因表达水平与各城市典型化学组分的线性相关关系.结果发现,与对照组相比,太原组和杭州组小鼠肝脏脏器系数显著降低;太原组小鼠肝脏胶原沉积面积显著增加,肝脏纤维化相关基因(Col1a1、Col3a1、TGF-β和MMP2)的转录水平显著升高,并且也仅有太原组PM_2.5暴露诱导了小鼠肝脏Col1a1蛋白的显著增高,而其他城市PM_2.5暴露组并未见上述纤维化相关因子的显著变化.相关性分析结果显示,Cr、Mn、Mo、Cs、Pb、Bi、U和Fe等金属组分与Col1a1和Col3a1的mRNA表达呈显著正相关,除NA、AC及BaP外其余15种多环芳烃均与Col1a1表达显著相关,18种PAHs之和与Col3a1表达显著相关.上述结果表明,PM_2.5暴露可导致小鼠肝脏纤维化的发生,其中太原市PM_2.5诱导肝脏纤维化发生最为显著,TGF-β及其通路中相关信号分子在介导PM_2.5诱发肝脏纤维化发生中发挥了重要作用,Cr、Mn、Mo、Cs、Pb、Bi、U、Fe及PAHs很可能是细颗粒物暴露导致小鼠肝脏纤维化的关键毒性组分.