妊娠期染毒全氟辛酸对子代雌鼠肝脏损伤及PPAR-α通路的影响

为了探讨妊娠期染毒全氟辛酸(Perfluorooctanoicacid,PFOA)对子代雌鼠肝脏的损伤作用,以及对过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)及其调控的下游脂肪酸氧化基因表达量的影响.本研究将50只孕0 d的小鼠随机分为5组,每组10只.孕1～17 d,对照组小鼠每天灌服0.2 mL去离子水,其余4组每天小鼠分别灌服0.2 mL不同剂量(1.0、2.5、5.0、10.0 mg·kg~(-1))的PFOA,仔鼠生长到21日龄剖杀,分离血清并采集肝脏.同时,计算母鼠的流产率、子代存活率、肝脏指数,采用HE染色观察肝脏病理变化.最后,检测血清中天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性,用ELISA方法检测肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的含量,用qPCR法检测PPARα及其调控的下游脂肪酸氧化基因的表达量.结果显示,与对照组相比,10 mg·kg~(-1) PFOA处理可显著升高母鼠的流产率(p0.05),降低仔鼠成活率(p0.01),极显著增加子代肝脏指数(p0.01),导致肝细胞肿大,发生空泡变性.PFOA处理组中AST和ALT的活性及SOD和CAT的含量极显著上调(p0.01),PPAR-α基因的表达量极显著下降(p0.01),其调控的有关脂肪酸氧化基因极显著上升(p0.01).研究表明,妊娠期染毒PFOA可增加母鼠流产率和仔鼠死亡率,增加仔鼠肝脏指数,造成肝细胞肿大和坏死.并且通过激活子代雌鼠PPAR-α通路,加剧脂肪酸氧化,使活性氧沉积,造成氧化应激,导致肝脏损伤.     

母体铅暴露对仔鼠海马组织中P-tau表达的影响

为了探讨母体铅染毒对子一代(F1)仔鼠海马组织中Tau蛋白磷酸化(P-tau)表达的影响,对雌性小鼠自妊娠第1d开始经饮水染铅(0.3、1.0、3.0g·L-1,对照组饮蒸馏水)至仔鼠出生后21d断乳为止,随机抽取各组仔鼠,在出生后第21d分别测其血液和海马组织中铅的含量,并通过免疫组化方法和Western Blot法测定各组仔鼠海马组织中Tau蛋白磷酸化的表达.结果发现,孕哺期不同剂量铅暴露后,仔鼠血铅、海马铅水平均明显高于对照组(p<0.05).免疫组化染色结果显示,P-tau免疫组化阳性反应主要定位于胞浆,与对照组相比,各个铅暴露组仔鼠海马组织的CA1区域P-tau免疫组化阳性反应物的面密度显著增加,但平均灰度值明显降低(p<0.05).Western Blot结果显示,中、高剂量铅暴露组仔鼠海马组织中P-tau的表达明显高于对照组(p<0.05),但低剂量铅暴露组仔鼠海马组织中P-tau的表达与对照组相比差异不显著(p>0.05).母体铅暴露使铅在仔鼠体内蓄积,增强了仔鼠海马组织中Tau蛋白磷酸化水平,高磷酸化的Tau蛋白可能通过诱导微管功能紊乱、神经细胞死亡等,损伤仔鼠的学习记忆能力.     

二月桂酸二丁基锡对大鼠睾酮及合成关键酶的影响

用玉米油或二月桂酸二丁基锡[DBTD0.01,0.1,1mg/(kg·d)体重]对新生雄性Wistar大鼠连续5d注射染毒.至大鼠出生后第49d,检测其血清睾酮,细胞色素胆固醇侧链裂解酶(P450scc)、3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)和细胞色素P450 17-α脱羟基酶(Cyp17)这3种睾酮合成关键酶mRNA表达及脏器系数.结果表明,大鼠血清睾酮随DBTD剂量升高呈上升趋势,1mg/(kg·d)组与对照组比较有显著性差异;P450scc和3β-HSD mRNA相对表达无显著性变化,Cyp17在0.1mg/(kg·d)组的相对表达有显著性升高;1mg/(kg·d)组大鼠睾丸脏器系数有显著性升高,而各DBTD处理组附睾和肝脏脏器系数与对照组比较无显著性变化.     

SO_2和BaP复合暴露诱导小鼠心脏线粒体损伤的分子机制初探

采用C57BL6小鼠作为模型,SO2(7 mg·m-3)动式吸入染毒28 d,每天染毒6 h;SO2吸入染毒开始后的第1~5 d,每天在SO2吸入染毒结束后对小鼠进行腹腔注射Ba P(40 mg·kg-1(b.w.)),1 d注射1次.吸入染毒结束后,采用荧光定量PCR技术检测小鼠心肌细胞中由核DNA(n DNA)编码的细胞色素C氧化酶亚基CO4和由线粒体DNA(mt DNA)编码的ATP合酶亚基ATP6,以及调控线粒体呼吸链组分的核转录因子PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA水平;并采用Western blot技术检测上述3种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现,SO2和Ba P复合暴露后,小鼠心肌线粒体氧化磷酸化复合体亚基CO4和ATP6的mRNA表达水平均显著降低,调控基因PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA和蛋白水平也显著降低.提示小鼠在SO2和Ba P复合暴露后,可能通过降低心肌中NRF1表达,影响其对mt TFA的调控,进一步抑制相关基因组的转录和翻译,最终可能导致小鼠心肌线粒体的氧化磷酸化功能受损,进而引发心血管疾病.     

SO_2和BaP复合暴露诱导小鼠肺线粒体损伤的分子机制

采用C57BL6小鼠作为模型,SO2(7mg/m3)动式吸入染毒28d,每天染毒6h;SO2熏气开始后的第1~5d,腹腔注射Ba P(40mg/kg b.w.),一天一次.吸入染毒结束后,采用分光光度计法检测小鼠肺线粒体膜电位(MMP)以及细胞色素C氧化酶(COX)的活性;采用荧光定量PCR技术,检测肺细胞中细胞色素C氧化酶亚基CO4以及核转录因子PGC1-α、NRF1、mtTFA的mRNA水平;并采用Western blot技术检测上述三种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现,在SO2和BaP复合暴露后,小鼠肺线粒体膜电位下降,氧化磷酸化复合体COX活性和亚基CO4的mRNA表达水平显著降低,调控基因NRF1和mtTFA的mRNA和蛋白水平也显著下调.提示小鼠在SO2和BaP复合暴露后,可能通过降低肺中NRF1表达,影响其对mtTFA的调控,进一步抑制相关基因组的转录和翻译,最终可能导致小鼠肺线粒体的氧化磷酸化功能受损,线粒体膜电位下降进而引发肺部疾病.     

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.     

大气细颗粒物亚慢性染毒对大鼠肺内质网应激相关因子表达的影响

采集冬、夏季太原市大气细颗粒物(PM2.5),并制备PM2.5生理盐水混悬液.将35只雄性SD大鼠随机分为7组:对照组、3个不同剂量夏季PM2.5染毒组(0.2、0.6、1.5 mg·kg~(-1)体重)及3个不同剂量冬季PM2.5染毒组(0.3、1.5、2.7 mg·kg~(-1)体重),每组5只,气道滴注法染毒,每隔2 d染毒1次,共60 d.采用荧光实时定量PCR、Western blot、ELISA方法检测大鼠肺内质网应激指标——葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、活化转录因子6(ATF6)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12(Caspase12)及血红素氧合酶-1(HO-1)的mRNA和蛋白表达变化.结果表明,与对照组相比,冬季中、高剂量PM2.5染毒组大鼠肺组织GRP78、ATF6、CHOP、Caspase12、HO-1 mRNA和蛋白表达显著增加,夏季高剂量PM2.5染毒组大鼠肺组织这5个基因mRNA和蛋白表达显著增加.冬季和夏季PM2.5组大鼠肺上述5个基因表达有剂量-效应关系.结果表明,太原市PM2.5亚慢性染毒可诱导大鼠肺内质网应激相关基因GRP78/ATF6/CHOP/HO-1表达,说明肺内质网应激反应加强;而CHOP和Caspase-12上调,提示与细胞凋亡关联的内质网相关性死亡途径被激活.冬季和夏季PM2.5引起内质网应激相关因子表达上调的效应没有显著差别.     

甲醛对原癌基因c-myc、MDM2及抑癌基因p53的影响

为研究吸入性甲醛的毒性能否进入动物骨髓组织,引起骨髓组织基因表达发生改变,选择小鼠某些原癌基因和抑癌基因为研究对象,以SPF级balb/c雄性小鼠为材料,采用动态吸入方式染毒2周(5+2模式),染毒浓度分别为0, 0.5, 3.0mg/m3,用半定量RT-PCR方法检测不同浓度甲醛对小鼠染毒后骨髓组织细胞中c-myc、MDM2和p53基因表达的变化.结果表明,在不同浓度的甲醛暴露条件下,与空白对照组相比,小鼠骨髓组织中的c-myc基因,MDM2基因和p53基因表达均发生改变,在3.0mg/m3浓度组与空白对照组存在显著差异(P<0.05), c-myc基因,MDM2基因呈现表达上调,p53基因则呈现表达下调.吸入性甲醛的毒性能进入动物骨髓组织,并能引起骨髓组织基因表达发生改变.     

PM2.5暴露导致老年小鼠可逆性心肌肥大

采用10月龄C57BL/6雌性小鼠作为实验模型,将小鼠分为对照和PM_(2.5)染毒组两组.将染毒组小鼠采用3 mg·kg~(-1)PM_(2.5)暴露4周后,分别在最后一次暴露后1 d、1周和2周处死小鼠.采用苏木素-伊红染色(HE)对小鼠心脏组织进行观察;采用荧光定量PCR技术检测心肌肥大相关因子ANP和β-MHC及基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的mRNA水平;并采用Western Blot技术检测TGFβ1和MMP2的蛋白表达水平.结果发现,与对照组相比,经PM_(2.5)暴露4周后,小鼠心肌细胞核质比显著降低,心脏组织中ANP、β-MHC、MMP2和MMP9的mRNA表达水平及TGFβ1和MMP2的蛋白表达水平显著上升.停止暴露恢复1周后,小鼠心肌细胞核质比降低仍有显著差异,TGFβ1和MMP2蛋白表达水平仍显著上升,而各基因mRNA表达水平与对照组相比无显著变化.停止暴露恢复2周后,小鼠心肌细胞核质比、上述基因的mRNA和蛋白表达均无显著性差异.实验表明PM_(2.5)暴露可导致小鼠可逆性心肌肥大,提示PM_(2.5)所造成的心肌肥大损伤效应是可逆的,在暴露停止后机体可以通过自我修复等过程逐渐恢复正常.     

二氧化硫对心肌细胞线粒体损伤的分子机制探讨

采用Wistar大鼠作为模型进行整体动物动式吸入染毒,在大鼠吸入不同浓度SO2(0、7、14、28 mg·m-3,7 d,6 h·d-1)后,采用荧光定量PCR技术检测心肌细胞中由线粒体DNA(mtDNA)编码的细胞色素C氧化酶和ATP合酶的几种亚基及调控线粒体呼吸链组分的核转录因子PGC-1α、NRF-1和mtTFA的mRNA水平.结果发现,SO2染毒后,随着SO2浓度的升高,大鼠心肌中细胞色素C氧化酶3种亚基(CO1、CO2、CO3)和ATP合酶两种亚基(ATP68)mRNA表达水平均显著降低,调控基因PGC-1α、NRF1和mtTFA的mRNA表达水平也显著降低.提示大鼠吸入SO2后,可能通过降低心肌中PGC-1α表达,影响其与NRF1结合及对mtTFA调控,进一步抑制线粒体基因组的转录,最终可能使大鼠心肌线粒体的氧化磷酸化功能受损,进而引起心衰等心血管疾病.     

Antioxidant and modulatory role of Chlorophytum borivilianum against arsenic induced testicular impairment

Arsenic has a suppressive influence on spermatogenesis and induces impairment in male reproductive system due to oxidative stress. The present study was aimed to test the arsenic induced toxicity and protection by Chlorophytum borivilianum. The effect of sodium arsenite (4 mg/(kg body weight (bw). day)) via double distilled water without or with C. borivilianum (800 mg/(kg bw. day)) was evaluated in Swiss albino mice for 30 days. The radical scavenging activity of the aqueous C. borivilianum root extract was measured using DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrayzyl) radical. Qualitative assessment of various cell types in the testis, sperm count and motility, testicular activity of lipid peroxidation (LPO), reduced glutathione (GSH), acid and alkaline phosphatase, cholesterol and serum testosterone were monitored. Arsenic treatment showed a significant increase in LPO, acid and alkaline phosphatase, cholesterol and decrease in sperm count, sperm motility, GSH and serum testosterone. Combined treatment showed significant decrease in LPO, acid and alkaline phosphatase, cholesterol and elevation in sperm count, sperm motility, GSH and serum testosterone. Testicular histopathology showed that C. borivilianum had reduced degeneration of germ cell in the seminiferous tubules and loss of sperms induced by arsenic intoxication. The results thus led us to conclude that administration of C. borivilianum root extract is found to be protective against arsenic induced toxicity.     

内质网应激在氟暴露致小鼠睾丸损伤中的作用

探讨了内质网应激在亚慢性氟暴露致小鼠睾丸损伤中的作用及分子机制.选用健康初断乳ICR雄性小鼠30只,随机分为对照组（C）、低氟组（LF）和高氟组（HF）,分别饮用自来水、5、30 mg·L^-1氟化钠水溶液90 d.亚慢性氟暴露结束后,以睾丸脏器系数、睾丸组织氧化/抗氧化酶和形态结构、精子质量、睾丸细胞凋亡、葡萄糖调节蛋白78（GRP78）、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶12（CASPASE-12）、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（CASPASE-3）为观测点.结果表明,与对照组比,LF组和HF组LDH、SOD、T-AOC活性下降,MDA含量上升,HF组GSH-PX活性下降,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）;LF组可见细胞层次减少、间隙变大,成熟精子数量减少,HF组细胞溶解、层次紊乱,空泡化严重,少见成熟精子;LF组和HF组小鼠的精子活力降低,HF组小鼠精子数量下降,畸形率上升,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）;LF组和HF组睾丸细胞凋亡指数上升,差异有统计学意义（p<0.01）;LF组和HF组Grp78、Caspase-12、Caspase-3基因表达水平上升,差异有统计学意义（p<0.05或p<0.01）.结果提示,除氧化应激以外,Caspase-12和Caspase-3基因表达异常可能是氟暴露致小鼠睾丸细胞凋亡异常的分子机制之一.     

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.     

南方某氟化学工业园周围环境中全氟化合物的分布研究

南方某氟化学工业园四氟乙烯(TFE)和聚四氟乙烯(PTFE)的年生产量均达万吨以上,大量氟化学品的生产可能对周围环境产生一定的危害.本文以该氟化学工业园为研究对象,对其周边地区的水体、沉积物中的11种全氟化合物(PFASs)含量进行监测,并首次对植物树叶和树皮中PFASs含量进行测定.结果表明,与树皮相比,树叶对环境中PFASs具有更强的富集能力;水、沉积物、树叶和树皮中最主要的PFASs均是全氟辛酸(PFOA).地表水中PFOA浓度均值为675.9 ng·L-1,最高浓度达1503 ng·L-1;沉积物中PFOA浓度均值为1.11 ng·g-1(干重,下同),最高浓度为2.58 ng·g-l;树叶和树皮中的PFOA浓度均值分别为22.18和15.43 ng·g-1,最高浓度分别为168.6和89.67 ng·g-1.     

Endosulfan is toxic to the reproductive health of male freshwater fish, <Emphasis Type="Italic">Cyprinion watsoni</Emphasis>

Endosulfan is an organochlorine pesticide that is toxic to aquatic life. Endosulfan might hamper the reproductive health of indigenous fish in agricultural areas of Pakistan where this pesticide is sprayed widely. The aim of the current study is to investigate the toxic effects of endosulfan on selected reproductive parameters of male freshwater fish, Cyprinion watsoni. Two concentrations of endosulfan (0.5 and 1 ppb for 30 days exposure) were tested for their effects on body weight, body length, and testicular weight, length, and width. Testicular testosterone was assayed from tissue extracts using enzyme immunoassay (EIA). A significant increase in the mortality rate was observed in both treated groups during both spawning and quiescent seasons. The overall behavior of fish in the aquarium was normal in all control and treated groups. However, the treated fish exhibited anxiety after treatment with endosulfan. The body weight and length, and testicular weight, length and width were not significantly different to the control group. The testicular testosterone concentrations were significantly lower in both endosulfan-treated groups compared to the control. The decrease was dose-dependent, with a significant difference between the two treated groups. The histomorphological results demonstrated various testicular alterations in the treated groups. These alterations included an increase in interlobular areas and clumping patterns in spermatocytes/spermatids. Because spermatids eventually differentiate into sperms, their low count will directly result in lower sperm count. Taken together, these results suggest that endosulfan is a toxicant that at least disturbs testosterone levels (possibly others) and negatively impacts the reproductive health of male freshwater fish.     

全氟辛酸对大肠杆菌的氧化胁迫和膜损伤

全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)因其具有极高的化学稳定性和良好的疏水疏油性而在工业生产中广泛使用,但近年来被认为是一种在环境中广泛分布的持久性有机污染物.利用流式细胞术等检测技术,研究了PFOA对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的氧化胁迫和膜损伤,并对其毒性作用机制进行了初步的探索.结果表明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量增加,膜脂肪酸不饱和度降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)浓度升高、细胞膜通透性增大、跨膜电位降低,而细胞膜上的Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase活性随时间的延长代偿性地先上升后降低.由此说明,在PFOA胁迫下,大肠杆菌细胞内升高的ROS与细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化反应,降低膜脂肪酸的饱和度,使得MDA在细胞内积累,进一步引起细胞膜损伤及其上相关ATPase活性降低,最终导致大肠杆菌细胞失活或死亡.实验结果对研究PFOA胁迫下环境生态毒理提供更多依据.     

Contribution of a New PCR assay to the prenatal diagnosis of congenital toxoplasmosis

A polymerase chain reaction (PCR) assay has been developed for the detection of Toxoplasma gondii. The target sequence (88 bp) is part of a rDNA repetitive gene. A signal can be observed with only one parasite. It is directly and rapidly detected by electrophoresis and ethidium bromide staining. We report a prospective study of 80 documented cases of toxoplasmic seroconversions during pregnancy. The PCR assay of the amniotic fluids was compared with the current standard methods for diagnosis of fetal infection. Seventy specimens gave no PCR signal, and were negative according to prenatal tests and postnatal examinations. The presence of T. gondii was detected in ten specimens by PCR analysis. Four were confirmed by isolation of the parasite from the amniotic fluid; four by biological study of the fetal blood. For the remaining two, infection was diagnosed after birth. Together with ultrasonographic and biological data, this technique permits prenatal diagnosis within 1 day.     

全氟辛酸在紫贻贝体内的富集、分布与消除

以紫贻贝为受试生物,采用半静态暴露的方式,研究了全氟辛酸（PFOA）在紫贻贝体内的富集特征、器官分布与消除规律.结果表明,紫贻贝可快速富集PFOA,整贝在不同浓度PFOA暴露下,于4~6d达到平衡态,半衰期为0.34~0.44d（约8~10h）,生物富集系数（BCFs）为5.10~9.55mL/g.PFOA在紫贻贝鳃和内脏团中的富集作用大于外套膜、性腺和闭壳肌.紫贻贝中PFOA的含量在净化6~9d后趋于空白组水平,主要代谢途径可能为鳃的作用.紫贻贝对PFOA的富集作用与暴露浓度相关,浓度越低,吸收系数和生物富集系数越大.