多氯联苯（Aroclor 1254）对非洲爪蟾变态发育的影响

为了研究多氯联苯(Aroclor 1254)对非洲爪蟾变态发育的影响,将非洲爪蟾受精卵暴露在一定浓度(0、400ng·L-1、2μg·L-1、10μg·L-1、20μg·L-1)的Aroclor 1254中,直至完全变态.结果表明,20μg·L-1Aroclor1254暴露可使变态所需时间显著延长(p<0.05),低于20μg·L-1的各组变态所需时间与对照组无显著差异.2μg·L-1以上的Aroclor1254暴露可使蝌蚪甲状腺发生明显的组织学改变,包括甲状腺组织滤泡扩张、胶体面积相对缩小,滤泡细胞增殖、高度增加,并且这种变化随暴露剂量的增加而愈发明显.提示多氯联苯可干扰非洲爪蟾的变态发育,引起甲状腺组织学改变.采用定量组织病理学技术检测甲状腺激素干扰物较为灵敏,方法简单易行,是一种切实可行的筛选和确证甲状腺干扰物的体内方法.     

全氟辛磺酸（PFOS）对非洲爪蟾（Xenopus laevis）生长发育、甲状腺和性腺组织学的影响

为了揭示全氟辛磺酸(PFOS)的甲状腺激素和性激素干扰效应,并探索运用爪蟾动物模型同时检测多种环境内分泌干扰效应的可能性,将NF48阶段非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪暴露于0.01、0.1和1mg·L-1PFOS中6个月,检测PFOS对爪蟾生长、变态、甲状腺和性腺的影响.结果表明,在各取样时间,PFOS组爪蟾体长、体重和蝌蚪尾长与对照组均无显著差异(p>0.05);2个月后,PFOS组比对照组平均慢1个发育阶段,4和6个月后,0.01mg·L-1PFOS组反而比对照组分别快1和2个发育阶段.6个月后,PFOS组甲状腺出现滤泡上皮细胞增生、胶质减少甚至空泡化等现象,且随着PFOS浓度的增加而加重;各组幼蛙性腺出现间性、睾丸珍珠状和先天性萎缩等畸形现象,外观为间性的性腺主要表现为睾丸组织中产生类似雌性个体的卵巢腔.对照组幼蛙的雌雄比为0.5:1,而暴露组分别为2.3:1(0.01mg·L-1组)、4.5:1(0.1mg·L-1组)和5:1(1mg·L-1组).上述结果表明,PFOS对爪蟾的变态过程具有小剂量刺激效应,能引起甲状腺组织结构的损伤,导致睾丸组织的雌性化和雌雄性比的异常升高,表现出明显的甲状腺激素和性激素干扰效应,可以认定为一种环境内分泌干扰物.实验同时表明非洲爪蟾可以用于多种环境内分泌干扰效应的同时检测.     

除草剂西玛津对非洲爪蟾生存和性腺发育的影响

为了研究三嗪类除草剂西玛津对两栖动物非洲爪蟾(Xenopus laevis)生存和性腺发育的毒性作用,并且与另一种三嗪类除草剂阿特拉津的毒性进行比较,将非洲爪蟾从46/47阶段开始暴露西玛津和阿特拉津到变态1个月后停止,再饲养2个月后将其解剖,取性腺做形态学和组织学观察.暴露期间,每天记录蝌蚪的生长发育情况和存活率.结果显示,在暴露的第1周内(蝌蚪处于46~50阶段),西玛津可导致蝌蚪死亡率明显升高,随后的时间内西玛津对非洲爪蟾的生存不再有明显影响,但却使发育阶段明显的不整齐.阿特拉津对非洲爪蟾的生存和发育则没有明显影响.西玛津和阿特拉津对非洲爪蟾性腺的总体形态和性别比没有明显影响,然而两种除草剂均在一定程度上导致了睾丸组织学的改变.西玛津可能与阿特拉津一样能够通过雌性化/去雄性化作用影响非洲爪蟾睾丸的发育.     

壬基酚长期暴露对斑马鱼雄鱼第二性征、精子活力的影响(Effects of Long-Term Exposure to Nonylphenol on Secondary Sexual Characteristics and Sperm Motility of Male Zebrafish（Brachydanio rerio）)

研究了不同浓度下(0(对照)、0.1、1、10、100μg·L-1)壬基酚(NP)长期暴露对斑马鱼(Brachydanio rerio)雄鱼第二性征、精子活力的影响.结果表明,NP暴露对斑马鱼第二性征的影响显著,可导致雄性个体出现泄殖乳突、腹部膨大等典型雌性化特征.100μg·L-1NP暴露导致76.9%的雄鱼出现泄殖乳突.NP暴露对斑马鱼精子激活率的影响显著,随NP暴露浓度升高精子激活率下降,呈现负相关的剂量-效应关系.NP暴露对斑马鱼精子寿命和精子剧烈运动时间均有显著影响.低剂量(0.1μg·L-1)和高剂量(100μg·L-1)NP暴露下精子寿命及其剧烈运动时间显著缩短,而中等剂量(10μg·L-1)NP对上述指标影响不显著(p>0.05).斑马鱼第二性征、精子活力可作为指示水体环境雌激素毒理学效应的敏感指标.     

非洲爪蟾在生态毒理学研究中的应用（Ⅲ）——生殖内分泌干扰作用的评价

两栖动物生殖内分泌系统(如性别分化、性腺发育、第二性特征)对性激素的敏感性,使得该类动物可用于研究内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)对生殖内分泌系统的干扰作用.两栖动物非洲爪蟾是发育生物学研究的经典模型动物,多年来积累的有关其生殖内分泌的资料可以为生殖内分泌干扰的研究提供参考.论文分析了非洲爪蟾作为评价生殖内分泌干扰作用模型动物的理论基础,总结了评价生殖内分泌干扰作用目前使用的几个指标(性别分化、性腺形态、性腺组织学结构、性激素水平、卵黄蛋白原表达等生物标记),综述了非洲爪蟾在评价酚类化合物、阿特拉津、多氯联苯等几种EDCs的生殖内分泌干扰作用中的应用,最后讨论了非洲爪蟾作为一种评价EDCs生殖内分泌干扰作用的模型动物目前存在的问题.毫无疑问,非洲爪蟾是生殖内分泌干扰研究的良好模型动物,为促进该模型动物更好的应用,需要加强非洲爪蟾生殖生物学和内分泌学的研究.     

蛋白组学分析揭示出阿特拉津对非洲爪蟾的生殖毒性源于其诱导生殖细胞凋亡并干扰紧密连接蛋白和代谢相关信号通路

阿特拉津可对雄性脊椎动物生殖系统造成不良影响,但其中分子机制尚不明了。本文作者将非洲爪蟾(Xenopus laevis)暴露于100 ppb的阿特拉津120 d,利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术检测了非洲爪蟾睾丸和卵巢中蛋白图谱的变化,结果显示100 ppb阿特拉津可影响爪蟾发育,延迟和阻碍雄性细精管的形成。组学分析显示,睾丸中143种以及卵巢中121种蛋白均表达异常,这些蛋白与细胞凋亡、细胞间紧密连接以及代谢途径相关。
精选自Xiuping Chen, Jiamei Wang, Haojun Zhu, Jiatong Ding and Yufa Peng. Proteomics analysis of Xenopus laevis gonad tissue following chronic exposure to atrazine. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2980
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2980/full     

蛋白组学分析揭示出阿特拉津对非洲爪蟾的生殖毒性源于其诱导生殖细胞凋亡并干扰紧密连接蛋白和代谢相关信号通路

阿特拉津可对雄性脊椎动物生殖系统造成不良影响，但其中分子机制尚不明了。本文作者将非洲爪蟾(Xenopus laevis)暴露于100 ppb的阿特拉津120 d，利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术检测了非洲爪蟾睾丸和卵巢中蛋白图谱的变化，结果显示100 ppb阿特拉津可影响爪蟾发育，延迟和阻碍雄性细精管的形成。组学分析显示，睾丸中143种以及卵巢中121种蛋白均表达异常，这些蛋白与细胞凋亡、细胞间紧密连接以及代谢途径相关。
精选自Xiuping Chen, Jiamei Wang, Haojun Zhu, Jiatong Ding and Yufa Peng. Proteomics analysis of Xenopus laevis gonad tissue following chronic exposure to atrazine. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2980
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2980/full     

蛋白组学分析揭示出阿特拉津对非洲爪蟾的生殖毒性源于其诱导生殖细胞凋亡并干扰紧密连接蛋白和代谢相关信号通路

阿特拉津可对雄性脊椎动物生殖系统造成不良影响，但其中分子机制尚不明了。本文作者将非洲爪蟾(Xenopus laevis)暴露于100 ppb的阿特拉津120 d，利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术检测了非洲爪蟾睾丸和卵巢中蛋白图谱的变化，结果显示100 ppb阿特拉津可影响爪蟾发育，延迟和阻碍雄性细精管的形成。组学分析显示，睾丸中143种以及卵巢中121种蛋白均表达异常，这些蛋白与细胞凋亡、细胞间紧密连接以及代谢途径相关。
精选自Xiuping Chen, Jiamei Wang, Haojun Zhu, Jiatong Ding and Yufa Peng. Proteomics analysis of Xenopus laevis gonad tissue following chronic exposure to atrazine. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2980
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.2980/full     

雌二醇短期暴露对非洲爪蟾性腺和输卵管形态及性二态基因表达影响的初步研究

环境雌激素对两栖动物的生殖内分泌干扰作用已引起关注,目前的研究主要集中在长期暴露对性腺分化和发育的影响。以雌二醇(E2,10 nmol·L-1)为模式化合物,以非洲爪蟾为实验动物,6月龄的幼蛙暴露6 d,研究雌激素对性腺和输卵管形态以及性二态性基因表达的影响。结果发现,6 d的E2暴露对精巢和卵巢的形态没有明显影响,但从组织学结构来看对卵和精子的发育有微弱的促进作用。E2能够明显地促进了雌性输卵管的发育,表现为输卵管变粗变弯曲。E2暴露显著抑制精巢和卵巢中性激素合成相关基因cyp11a1、3βHSD、Srd5α、ARO的表达,对cyp17的表达无影响,使脑中LHβ和FSHβ的表达下调;对性别分化和性腺发育相关基因Dax、AR、ERα、TFⅢA、TBPL2的表达均无影响,但能够促进卵巢中Sox3的表达;同时促进脑中Emi2的表达,抑制脑中Dmrt1的表达。因此,输卵管可作为敏感的形态指标,性腺中Srd5α、cyp11a1、3βHSD、ARO、Sox3和脑中LHβ、FSHβ、Dmrt1、Emi2可作为分子指标。以上结果可为后续建立评价化学品对两栖动物雌激素效应的短期试验方法提供参考。     

非洲爪蟾胚胎用于发育神经毒性测试的方法

在美国材料与测试协会(ASTM)的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX)的基础上,以已知具有发育神经毒性的氯化甲基汞为模式化合物,探索一种以体征、运动神经元形态和运动行为参数为终点指标的研究发育神经毒性的方法.非洲爪蟾胚胎暴露氯化甲基汞3 d时,观察到暴露组胚胎的运动能力随暴露浓度(100—400 nmol·L-1)的增加而减弱.暴露4 d发现300 nmol·L-1和400 nmol·L-1暴露组胚胎体长和运动神经元明显短于对照组.暴露持续7 d,通过行为分析软件对蝌蚪运动行为定量,发现暴露处理的蝌蚪的游泳速率明显小于对照组.以上结果显示,非洲爪蟾胚胎可用来研究化学品的发育神经毒性,胚胎的体征、运动神经元形态和运动行为可以作为相对敏感的评价指标.     

林丹短期暴露下的斑马鱼（Brachydanio rerio）组织学变化

以斑马鱼(Brachydaniorerio)为受试生物,初步探讨了林丹对斑马鱼的急性毒性以及不同浓度(0.01μg·L-1、1.0μg·L-1、100.0μg·L-1)的林丹暴露36d后对斑马鱼鳃和肝组织结构变化的影响.结果表明,林丹对斑马鱼96h-LC50为97.98μg·L-1,95%可信限为94.38￣101.72μg·L-1.当林丹浓度为0.01μg·L-1时,斑马鱼的鳃和肝组织结构未发生明显变化,而暴露在1.0μg·L-1和100.0μg·L-1林丹溶液中的斑马鱼的鳃和肝组织结构变化显著.斑马鱼鳃组织变化为:上皮细胞残损、脱落,鳃小片上皮细胞水肿,柱细胞变形.斑马鱼肝组织变化为:部分肝细胞肿大,细胞核萎缩变形或偏离细胞中心,胞质疏松,空泡明显增加,细胞质中可见脂沉积.与1.0μg·L-1林丹暴露相比,暴露在100μg·L-1林丹溶液中的斑马鱼鳃和肝组织结构受到的损害更为严重.     

多环芳烃（萘）对火腿许水蚤（Schmackeria poplesia）急性和慢性毒性效应的研究(A Study on the Acute and Chronic Effects of NAPH on Schmackeria poplesia)

为初步探讨内分泌干扰物多环芳烃对海洋桡足类生物所产生的生物效应,研究了萘对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)的急性毒性作用及其在1.6μg·L-1、16μg·L-1、160μg·L-1浓度下对火腿许水蚤变态率、存活率、繁殖力、性别比和体长的影响.结果显示,萘对火腿许水蚤48hLC50和96hLC50分别为4589.34μg·L-1和1559.55μg·L-1;各浓度萘均引起火腿许水蚤幼体的变态率显著降低;160μg·L-1萘条件下,火腿许水蚤的存活率、产卵率和抱卵雌体比率均显著降低;各浓度的萘对火腿许水蚤的性别比和体长均未造成显著影响.研究表明,在目前的环境浓度下,多环芳烃(萘)对海洋桡足类生物可能造成的生态风险较低.     

低浓度阿维菌素对鲤鱼超氧化物歧化酶（SOD）的影响(Effect of Low Concentration of Avermectins on Superoxide Dismutase （SOD）Activities in Common Carp)

研究了阿维菌素长期暴露下鲤鱼肝脏和肌肉超氧化物歧化酶(SOD)活性的动态变化.结果表明:阿维菌素对SOD活性具有较大影响.低浓度组(3.2μg·L-1)SOD活性随暴露时间无显著变化(p>0.05);中浓度组(5.6μg·L-1和7.5μg·L-1)SOD活性先显著上升(p<0.05),随后又显著下降(p<0.05);高浓度组(10μg·L-1和18μg·L-1)SOD活性呈逐渐下降趋势,48h后极显著低于对照(p<0.01).解除污染胁迫10d,低浓度和中浓度组SOD活性能恢复到正常水平,但高浓度组SOD活性不能恢复到正常水平,说明低浓度阿维菌素对鲤鱼机体产生的损伤是可逆性的,而高浓度阿维菌素会对鲤鱼机体产生不可逆损伤.阿维菌素暴露浓度与其对鲤鱼肝脏和肌肉SOD活性抑制率之间具有显著剂量-效应关系,可以考虑将其作为水体中阿维菌素类药物污染的生物标志物;同时,由于正常鲤鱼(对照组)肌肉中SOD活性和受污染胁迫时SOD活性变化的显著性远低于肝脏,因此在考虑用SOD作为生物标志物对水体中阿维菌素污染进行监测时,肝脏是比较理想的取样器官.     

五氯酚和八氯代二苯并二噁英复合暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应

为了评价环境中五氯酚(PCP)和八氯代二苯并二噁英(OCDD)对水环境以及鱼类的影响,以斑马鱼为模式生物,研究了PCP和OCDD对其胚胎发育的单一及复合毒性效应.结果表明,PCP单独暴露(浓度25μg·L-1～5mg·L-1)对斑马鱼胚胎发育具有较强的毒性效应,可导致胚胎孵化率显著下降,死亡率、畸形率显著上升,而OCDD单独暴露(200、500μg·L-1)对斑马鱼胚胎发育没有明显的毒性效应;OCDD与环境浓度的PCP复合暴露(OCDD+PCP1:250μg·L-1+25μg·L-1;OCDD+PCP2:250μg·L-1+50μg·L-1)对斑马鱼胚胎的存活与发育等没有显著影响,对斑马鱼胚胎内CYP1A基因表达以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的酶活力也没有显著影响,在实验浓度下二者共存没有明显的复合毒性效应。     

纳米SiO2与常规SiO2颗粒对Hela细胞的细胞毒性作用

为了探讨纳米SiO2和常规SiO2颗粒对Hela细胞的细胞毒性作用,采用不同浓度的纳米SiO2和常规SiO2颗粒(0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6μg·μL-1)对Hela细胞进行12h染毒,应用MTT法检测细胞毒性效应.研究发现,较低浓度(≤0.2μg·μL-1)的纳米SiO2和常规SiO2对Hela细胞无明显细胞毒性(p>0.05);较高浓度时,纳米SiO2(≥0.4μg·μL-1)和常规SiO2(≥0.8μg·μL-1)对Hela细胞具有明显细胞毒性作用(p<0.01),并且随浓度增大细胞毒性增强;当浓度≥0.4μg·μL-1时,纳米SiO2的细胞毒性明显高于相同浓度的常规SiO2(p<0.05).以上结果表明,纳米SiO2和常规SiO2颗粒均能对Hela细胞产生细胞毒性,且纳米SiO2的细胞毒性强于常规SiO2;低浓度(≤0.2μg·μL-1)的纳米SiO2和常规SiO2具有很好的生物相容性.     

Gonad morphology, sexual development, and colony composition in the obligate coral-dwelling damselfish Dascyllus aruanus

Gonad morphology and colony composition support the existing supposition that the obligate coral-dwelling damselfish Dascyllus aruanus has a protogynous hermaphroditic sexual pattern. Adults had either an active ovary containing vitellogenic oocytes, an ovotestis, or a spermiated testis and were classified as adult female, hermaphrodite, or adult male, respectively. Among individuals having male function, the testis (or testis portion of the ovotestis) takes the form of an unrestricted spermatogonial lobular testis. Among hermaphrodites having an ovotestis, a small proportion of individuals had a gonad in which both the ovarian and testicular portions were inactive (inactive hermaphrodites), whereas the majority had a predominantly testicular ovotestis that contained spermatozoa (male-active hermaphrodites). The size range of individuals within gonadal classes indicates that all D. aruanus first develop an ovariform gonad. Some individuals then undergo ovarian maturation to become adult females while others develop testicular tissue to form an ovotestis and become male-active hermaphrodites. Subsequently, progressive loss of ovarian tissue results in the development of a secondary testis from an ovotestis with the retention of a residual, afunctional lumen among adult males. The wide size range of individuals having an ovotestis suggests that some hermaphrodites function as adult females before developing testicular tissue while other individuals do not pass through an adult female stage. If this is the case, D. aruanus exhibits a diandric protogynous hermaphroditic sexual pattern. The apparent prolonged retention of an ovotestis with both healthy oocytes and an ovarian-type lumen in a spermiated ovotestis, as well as a functional sex ratio of 1:1 for adult females:adult males plus male-active hermaphrodites also raises the possibility that D. aruanus may be capable of bidirectional sex change during the hermaphroditic stage. Such a capability would be highly adaptive for a species having limited mobility and unpredictable recruitment of new colony members resulting in unpredictable mating opportunities.