双酚A对斑马鱼精巢性激素生成酶基因表达的影响

为了解环境雌激素对鱼类精巢发育的影响,将成年雄性斑马鱼(Danio rerio)暴露于不同浓度双酚A(0、500、1 000、2 000、4 000μg·L-1)下21 d,并在此基础上,进一步研究了暴露在相同浓度(BPA2 000μg·L-1)不同暴露时间下各基因表达的动力学模式。用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测试验鱼精巢性激素合成相关细胞色素P450酶类基因(CYP17、CYP11B和CYP19A)以及雌、雄激素受体和促卵泡激素受体(ERα、ERβ、AR和FSHR)基因的表达,用常规组织学方法研究试验鱼精巢结构的变化。结果表明,BPA促进了精巢内源雌激素合成相关酶类基因CYP19A和雌激素受体ERαmRNA、ERβmRNA的表达,且BPA浓度为2 000μg·L-1时3者的表达量显著上调,同时随着暴露时间的延长,具有明显的时间累积效应。1 000μg·L-1BPA可导致斑马鱼精巢CYP17 mRNA的表达量显著下调,BPA2 000μg·L-1暴露12 d引起了CYP11B mRNA表达下调,而随着暴露时间的延长有所回升,但它对精巢AR mRNA的表达却无明显影响。同时,BPA 500μg·L-1引起了FSHR基因的显著上调,在时间动态学上,呈上升趋势。在组织学上,2 000μg·L-1BPA引起斑马鱼精巢生精小管内精子浓缩严重,精原细胞(Sg)和精母细胞(PS和SS)数目都有所减少,BPA 4 000μg·L-1组斑马鱼精巢退化。因此,BPA可诱导精巢内源雌激素合成和雌激素受体的表达,提高雌激素效应,通过抑制CYP17基因的表达,一定程度上抑制雄激素的合成,从而引起斑马鱼精巢组织的破坏。同时,据实验数据推测,雄激素的下调可能启动了下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴的负反馈调节机制,而此作用机制还有待进一步研究。     

氯化汞对大鲵心脏和胰腺CYP2亚家族成员CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达的影响

探究氯化汞(HgCl_2)对大鲵心脏和胰腺细胞色素P450 2(CYP2)亚家族成员细胞色素P450 2K1(CYP2K1)、P4502F3(CYP2F3)、P4502F5(CYP2F5)和P4502C19(CYP2C19)基因表达的影响,可为评价HgCl_2对大鲵的生态毒理影响提供基础数据.幼龄大鲵暴露于HgCl_2(1、10、100 ng/L)24、48、72 h后,采用qRT-PCR试验分析HgCl_2处理不同时间后CYP2亚家族成员CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19在心脏和胰腺中的表达变化模式.结果显示:HgCl_2对大鲵暴露24 h后,大鲵心脏CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达水平相对于对照组均呈现上升变化趋势,即1 ng/L HgCl_2显著诱导了大鲵心脏CYP2K1和CYP2C19基因表达水平(P 0.05),10 ng/L HgCl_2显著诱导了大鲵心脏CYP2F3和CYP2F5基因表达水平(P 0.05),100 ng/L HgCl_2均显著诱导了大鲵心脏CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达(P 0.05);大鲵胰腺CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达水平相对于对照组均呈现下降变化趋势,10、100 ng/L HgCl_2均显著抑制了大鲵胰腺CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达(P 0.05). HgCl_2对大鲵暴露48 h后,大鲵心脏CYP2F5基因表达水平相对于对照组均呈现显著下降变化趋势(P 0.05),并具有浓度梯度效应;大鲵胰腺CYP2F3基因表达水平受到显著诱导(P 0.05). HgCl_2对大鲵暴露72 h后,与对照相比大鲵心脏和胰腺CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19基因表达均无显著性变化.本研究表明随着HgCl_2暴露时间延长,CYP2亚家族基因表达无显著变化,大鲵心脏和胰腺CYP2亚家族基因CYP2K1、CYP2F3、CYP2F5和CYP2C19表达对HgCl_2刺激转变为慢性累积毒性效应;结果可为评价HgCl_2对大鲵的生态毒理影响提供基础数据.(图2表1参33)     

壬基酚聚氧乙烯醚对斑马鱼精巢组织的影响

采用半静态水体暴露的方式研究了非离子表面活性剂对成熟雄性斑马鱼精巢组织的影响。用荧光定量PCR(qRTPCR)方法检测试验鱼精巢雌激素受体α(ERα)、雄激素受体(AR)基因以及性激素合成相关细胞色素P450酶类基因(CYP17和CYP19a)的表达,通过组织学观察研究受试鱼精巢结构的变化。结果表明,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)暴露可以引起雄性斑马鱼精巢组织结构的改变,并影响成年雄性斑马鱼ERα、AR基因和性激素合成相关细胞色素P450酶类基因的表达水平,且10.0 mg·L~(-1)的NPEO暴露可以显著上调CYP19a、ERα和AR基因的表达量,可显著下调斑马鱼精巢中CYP17基因的表达量。在组织学上,0.1 mg·L~(-1)组斑马鱼生精小管内不仅生精小囊数目减少,且管腔中精子数量减少,出现非细胞区域; 1.0和10.0 mg·L~(-1)组可见部分个体精子凝聚于生精小管管腔中央,管腔内空隙明显增大,表现出严重的精子浓缩效应。由此表明,NPEO暴露通过抑制CYP17基因的表达干扰睾酮的合成;同时,NPEO暴露通过诱导CYP19a和ER基因的表达增加内源雌激素的合成,导致斑马鱼精巢中性激素紊乱,最终损伤斑马鱼精巢组织。     

2种烷基多环芳烃对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响研究

海洋环境中多环芳烃类(PAHs)主要来源于海洋溢油事故以及沿海石油化工企业的废水排放,国内外大量研究发现海洋中的多环芳烃对海洋生物造成了潜在的生态风险。为了揭示不同浓度多环芳烃类污染物对海参的生态毒理效应,将仿刺参(Apostichopus japonicus)分别暴露于不同浓度的2种烷基多环芳烃3-甲基菲(5、10、100μg·L~(-1))和2-甲基蒽(5、10、50μg·L~(-1))中,检测暴露3 d、7 d和14 d后,3-甲基菲和2-甲基蒽胁迫下仿刺参CYP450和p53基因的相对表达量。结果表明,3-甲基菲和2-甲基蒽胁迫下,仿刺参CYP450和p53基因的表达均对毒物产生了不同程度的响应。与对照组相比,3-甲基菲各处理组对仿刺参CYP450和p53基因的表达均产生显著的抑制作用(P0.05); 2-甲基蒽各处理组对仿刺参CYP450和p53基因的表达影响作用不同,暴露7 d后,2-甲基蒽各处理组对仿刺参CYP450基因的表达表现出抑制作用,对p53基因的表达表现出诱导作用。相同浓度与时间胁迫下,2-甲基蒽对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响比3-甲基菲的影响大。上述研究结果表明,3-甲基菲和2-甲基蒽均可不同程度影响仿刺参CYP450和p53基因的表达,且与3-甲基菲相比,2-甲基蒽对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响较明显。上述结果为多环芳烃类污染物对仿刺参的生物毒性评价提供了基础数据。     

三氯生和三氯卡班对两栖动物蝌蚪的急性毒性

三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)是个人护理品中常用抗菌剂,在水体中普遍存在,但目前其对两栖动物的毒性研究仍较少。本研究以黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪为受试生物,研究TCS和TCC对蝌蚪的急性毒性。将处于第一个蝌蚪发育期的黑斑蛙蝌蚪(Gosner 26期)和非洲爪蛙蝌蚪(NF 46期)分别暴露于系列浓度的TCS和TCC,测定其对蝌蚪的半数致死浓度(96 hLC_(50))。结果发现,TCS对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)分别为441μg·L~(-1)和280μg·L~(-1);TCC对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)为252μg·L~(-1)和217μg·L~(-1)。这些数据显示TCS和TCC对两种蝌蚪的毒性较高,且对非洲爪蛙蝌蚪毒性均略高于对黑斑蛙蝌蚪的毒性,整体来看TCC的毒性略高于TCS。     

多氯联苯暴露对食蚊鱼CYP19ɑ 和VTGɑ 基因的表达及骨骼形态雄性化的影响

应用食蚊鱼细胞色素P450芳香化酶基因(CYP19%)和卵黄蛋白原基因(VTG%)m RNA转录水平为指标,研究微量多氯联苯(PCBs)长时间暴露对成年雌性食蚊鱼CYP19%基因和VTG%基因表达的影响,并评价其对雌性食蚊鱼产生的形态雄性化效应。采用静水暴露实验模式,分别设置0.08、0.4、2和10μg·L-1PCBs浓度,并设置对照组和平行组,定量测定14 d和28 d性腺CYP19%和肝脏VTG%m RNA表达水平的变化,以及对椎体脉棘发育的影响。暴露实验结果显示:1各PCBs浓度组(0.08、0.4、2和10μg·L-1PCBs)暴露均能抑制食蚊鱼CYP19%和VTG基因的表达,表明PCBs对食蚊鱼VTG%基因的抑制远大于对食蚊鱼CYP19%基因的抑制;20.4μg·L-1PCBs暴露显著地降低了食蚊鱼第15椎体脉棘的长度并降低第15、16椎体脉棘的L/D值,显示食蚊鱼出现骨骼形态雄性化,表明一定浓度的PCBs暴露会表现出抗雌激素效应。     

HgCl2对斑马鱼SOD,AChE酶活性和基因相对转录量的影响

以HgCl2为实验毒物,研究其对斑马鱼的毒性效应,经染毒后,分别在第1天和第7天取斑马鱼的肌肉测定超氧化物歧化酶(SOD)、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,半定量RT-PCR检测肌肉中乙酰胆碱酯酶、细胞色素P450(CYP 1A)和超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因的相对转录量.结果显示HgCl2对斑马鱼的毒性很强...     

腈菌唑手性单体对雄性丽斑麻蜥肝脏代谢功能的影响

腈菌唑(MT)是一种应用广泛的手性杀菌剂,其手性对映体为(+)-腈菌唑(MT1)和(-)-腈菌唑(MT2)。为评估腈菌唑单体暴露对丽斑麻蜥(Eremias argus)肝脏代谢功能的毒性影响,研究了MT1(5 mg·kg~(-1))和MT2(5 mg·kg~(-1))暴露28 d下蜥蜴体重、肝组织病理学和代谢相关基因表达的变化。结果显示,MT1暴露组的蜥蜴体重在28 d时出现显著下降。在MT1和MT2暴露后,蜥蜴的肝组织均出现了不同程度的病理学变化。在MT1暴露下,基因CYP1A1、CYP2D6、CYP3A4、CYP3A7和CYP2D3的表达水平未发生显著变化,而基因CYP2C8A的表达显著上调。在MT2暴露下,基因CYP3A4、CYP3A7和CYP2D3的表达未发生明显变化;基因CYP1A1和CYP2C8的表达显著下调;基因CYP2D6的表达显著上调。不同腈菌唑单体对蜥蜴体重、肝组织病理学以及代谢相关基因的表达影响不同,具有一定的对映选择性。     

非生物胁迫诱导青蒿素生物合成基因的表达

对离体培养青蒿试管苗中3个青蒿素合成相关基因的非生物胁迫诱导表达模式进行了初步研究.半定量RT-PCR测定结果表明,当暴露于冷、热和紫外光后,青篙植株的紫穗槐-4,11-二烯合酶基因(ADS)和细胞色素P450单加氧酶基因(CYP71AV1)转录上调;相反,在未经胁迫处理的情况下,ADS和CYP71AV1基因的表达水平较低,而在胁迫处理前后细胞色素P450还原酶基因(CPR)转录所产生的mRNA均保持恒定.同时,冷胁迫的诱导效果也得到实时荧光定量RT-PCR测定数据的支持.经低温锻炼的青蒿试管苗,其ADS和CYP71AV1基因的转录产物拷贝数比对照分别提高11倍和7倍,而CPR基因的mRNA拷贝数与对照基本持平.短暂预冷处理还可显著提高青蒿试管苗的青蒿素含量,达到7.5～8.8 mg/g干重,比对照提高66.7%～95.6%,为进一步探索利用环境胁迫促进青蒿素高产的新途径提供了可能性.图2表3参21     

五氯酚(PCP)对鸡肝癌细胞(LMH)毒性效应的机制研究

五氯酚(pentachlorophenol,PCP)是一种持久性有机污染物,广泛用于灭钉螺、木材防腐、除草剂等方面,由于PCP在环境中的持久性和生物累积性,其对生态环境和人类健康造成潜在危害。本文以鸡肝癌细胞系(chicken hepatoma cells,LMH)为受试对象,探讨了PCP对细胞色素P450(CYP450)和抗氧化系统的影响。MTT结果显示LMH细胞经不同浓度PCP暴露后,呈现出先促进细胞增殖后抑制的J-型曲线,PCP对LMH细胞24 h的半数效应浓度(24 h-EC50)为427.52μmol·L~(-1)。LMH细胞在1.56、6.25、25、100μmol·L~(-1)PCP染毒条件下可增加细胞EROD、MROD、PROD和BFC活性,并可使CYP1A、1B、1C、2H及3A家族基因mRNA表达水平升高。LMH细胞在0.4~100μmol·L~(-1)PCP染毒下可显著降低硫酸基转移酶(SULT1B1和SULT 1C1)基因mRNA水平。此外,LMH细胞在6.25、25、100μmol·L~(-1)PCP染毒下可引起细胞内ROS升高,同时PCP(1.56~100μmol·L~(-1))可显著增加细胞内MDA含量和降低GSH/GSSH比值。这些结果表明细胞色素P450(CYP450)基因及酶活性的变化、细胞内ROS和MDA含量及GSH/GSSH可作为评价LMH细胞PCP毒性效应的敏感性生物标志物。此研究在细胞水平上利用多个评价指标研究PCP对细胞的毒性效应,为PCP环境风险评价提供依据。     

多溴联苯醚胁迫下鲫鱼肝脏微粒体CYP3A1和GST的响应

以鲫鱼Carassius auratus Linn.为试验鱼类,研究了其暴露于不同质量浓度的2,2',4,4'-四溴联苯醚(PBDE-47)和十溴联苯醚(PBDE-209)后鱼肝微粒体中CYP3A1和GST酶活性的动态变化.结果表明,鲫鱼在0.10～5.00 mg·L-1的PBDE-47和5.00～50.0 mg·L-1的PBDE-209中暴露15 d后,除0.10 mg·L-1PBDE-47、5.00 mg·L-1和10.0 mg·L-1PBDE-209试验组外,其余各试验组的鱼肝微粒体中CYP3A1被诱导,呈显著的剂量.效应关系.CYP3A1的活性随着作用时间的延续而上升,到试验第15天时达到最高,但上升速率最快的阶段为试验的第0-5天.而GST酶则表现出不同的特点,呈先升高后降低的趋势.经过15 d试验,除0.10 mg·L-1PBDE.47和5.00 mg·L-1PBDE-209以外的各试验组鲫鱼肝脏微粒体中的GST活性仅为对照组的12.74%～85.35%,表明PBDEs已对鱼体肝脏GST产生了较为严重的影响.研究表明,鱼类肝脏微粒体中CYP3A1和GST酶可作为污染生物标志物来评价PBDEs的早期污染毒理效应.     

AzaC预处理增加TCDD对特殊细胞P450基因的诱导

利用RT-PCR检测不同物质诱导细胞的CYP基因 mRNA的表达水平.在HepG2细胞,TCDD能诱导CYP1A1、CYP1B1及CYP1A2基因表达,CYP1A1、CYP1B1基因比CYP1A2基因更容易被诱导,用AzaC处理后CYP1B1基因表达无改变;在A549细胞和SPC-A1细胞,Azac预处理后增加了TCDD对CYP1家族的诱导.也就是AzaC增加了CYP1A1、CYP1A2和CYP1B1基因表达水平.图1表1参10     

The association between heavy metal soil pollution and stomach cancer: a case study in Hangzhou City,China

Stomach cancer (SC) is a severe health burden, with nearly half of the world’s cases found in China. Noticeably, the emissions of heavy metals into the environment have increased alongside rapid urbanization and industrialization in China. However, as regards carcinogenic associations, the relationship between heavy metals and SC is yet unclear. Based on 9378 newly diagnosed SC cases in Hangzhou City from 2009 to 2012, this work is concerned with the quantitative characterization of the spatial distribution pattern of SC incidence and its geographical association with soil heavy metals by means of a novel geographical model. The results show that (a) Cd is one of the severe soil pollutants in Hangzhou; (b) higher SC incidence clusters are in central Hangzhou, whereas lower clusters are found in the northeast and southwest with a male to female incidence ratio about 2.2:1; (c) although when considered separately, the heavy metals in this work do not have a considerable impact on the distribution of SC incidence in Hangzhou City, nevertheless, the joint effects of multiple heavy metals have significant impacts on SC risk. The present work calls for a rigorous quantitative assessment of the integrated heavy metal soil pollution and its effects on SC incidence.     

番茄HP1和HP2基因RNA共干涉载体的构建及遗传转化

番茄HP1和HP2是色素积累的负调控因子,在光形态建成和色素积累调控中起着重要作用.将番茄HP1、HP2基因片段导入到植物表达载体pBI121,用番茄果实特异表达的TMF7基因的启动子替换原有的CaMV 35S启动子,构建果实特异表达HP1、HP2双基因RNA共干涉植物表达载体pBI121-TMF7-HP1HP2.通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,转基因植株果实内HP1、HP2的表达量均明显低于野生型植株果实.转基因植株果实叶绿素含量比野生型明显升高,而叶片中的叶绿素含量无明显差异.该研究结果为采用基因工程的方法改善番茄果实营养品质作出了新的尝试和提出了新的思路.图6表2参15     

不同类型表面活性剂对1，2，4-三氯苯的增溶作用

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚LAE对1,2,4-三氯苯（TCB）的增溶作用。讨论了表面活性剂类型对增溶作用的影响。比较发现,非离子型表面活性剂的增溶能力高于离子型表面活性剂。其原因主要是疏水有机物在非离子表面活性剂胶束中的增溶方式不同造成的。3种表面活性剂对TCB的增溶数据还表明,增港作用不仅在临界胶束浓度（MC）以上发生,而且在表面活性剂浓度低于CMC时亦有明显的增溶作用。     

全氟辛烷磺酸对斑马鱼肝脏影响机制的代谢组学研究

为探究全氟辛烷磺酸(PFOS)对水生动物肝脏的慢性毒性毒害机制,寻找其肝脏慢性毒性相关的潜在标志物,运用气相色谱-质谱联用仪代谢组学方法研究暴露于PFOS中斑马鱼肝脏内源性代谢物的变化,寻找显著性差异代谢物及相关通路。实验分为4组:对照组及PFOS浓度分别为10、100、250μg·L~(-1)的实验组,每组20尾斑马鱼,实验时长40 d。结果显示,与对照组相比,PFOS浓度为10μg·L~(-1)的斑马鱼肝脏中筛选出4种发生显著性变化的代谢物,分别为牛磺酸、磷酸乙酰胺、β-D-葡萄糖、油酸,涉及4条代谢通路,即牛磺酸和亚牛磺酸代谢、鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、糖酵解或葡萄糖生成。100μg·L~(-1)浓度组的斑马鱼肝脏中筛选出5种,包括牛磺酸、β-D-葡萄糖、棕榈酸、油酸、胆固醇,涉及5条代谢通路,即原代胆汁酸生物合成、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、类固醇生物合成、类固醇激素生物合成、糖酵解或葡萄糖生成。250μg·L~(-1)浓度组的斑马鱼肝脏中筛选出5种,即牛磺酸、β-D-葡萄糖、乳酸、甘油-3-磷酸、磷酸乙酰胺,涉及5条代谢通路:牛磺酸和亚牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢、甘油脂代谢、鞘脂代谢、糖酵解或葡萄糖生成。根据筛选出的差异代谢物生理功能和其涉及代谢通路分析,推测PFOS主要通过影响牛磺酸和亚牛磺酸代谢、糖酵解或葡萄糖生成及一些脂类代谢从而对斑马鱼肝脏产生毒性效应,其中牛磺酸、葡萄糖与油酸这3种代谢物可作为斑马鱼受PFOS胁迫肝脏代谢异常的潜在标记物。     

High reduction of ozone and particulate matter during the 2016 G-20 summit in Hangzhou by forced emission controls of industry and traffic

Many regions in China experience air pollution episodes because of the rapid urbanization and industrialization over the past decades. Here we analyzed the effect of emission controls implemented during the G-20 2016 Hangzhou summit on air quality. Emission controls included a forced closure of highly polluting industries, and limiting traffic and construction emissions in the cities and surroundings. Particles with aerodynamic diameter lower than 2.5 μm (PM_2.5) and ozone (O₃) were measured. We also simulated air quality using a forecast system consisting of the two-way coupled Weather Research and Forecast and Community Multi-scale Air Quality (WRF-CMAQ) model. Results show PM_2.5 and ozone levels in Hangzhou during the G-20 Summit were considerably lower than previous to the G-20 Summit. The predicted concentrations of ozone were reduced by 25.4%, whereas the predicted concentrations of PM_2.5 were reduced by 56%.     

上海市大气降水中~(210)Pb、~7Be的变化特征

7Be、210Pb等放射性核素已被广泛应用于区域及全球物质传输途径示踪的研究中。2009年8月到2010年10月在上海市普陀区华东师范大学校园设采样点采集了51场大气降水样品,分析了单次降水事件中7Be和210Pb的含量以及湿沉降通量的变化特征,并对比不同季节的变化特征。结果表明:1)单次降水事件中7Be的浓度变化范围为0.21~5.99 Bq/L,210Pb浓度的变化范围为0.01~0.90 Bq/L。7Be和210Pb的月均浓度具有明显的季节变化特征:7Be的浓度高值出现在冬季,夏季浓度最低;210Pb浓度高值出现在秋、冬季节,夏季浓度最低;7Be/210Pb高值主要出现在春、秋季节。2)7Be、210Pb沉降通量与降水量有一定相关性,但单次降水事件7Be和210Pb浓度与降水量并没有很好的相关性。7Be和210Pb沉降通量存在着较好的相关性,指示7Be、210Pb沉降路径有着较好的一致性。     

CMS高粱保持系叶绿体基因ps1A1和ps1A2片段的克隆与序列比对

以15种包括同质异核和同核异质高粱材料的总：DNA为模板进行RAPD分析，196个随机引物中，引物Y-19扩增得到一个很有规律的差异片段SAY-192300。该片段只出现在4个保持系(B)和3个恢复系(R)中，而不出现在6个不育系(A)和2个杂种F1中，进一步对cms—Al、cms—A2两套8个材料(A／B／R／F1)的总DNA、mtDNA和cpDNA用引物Y-19进行扩增，发现片段SAY-192300仅在cpDNA得到，Southern杂交结果证实了片段SAY-192300的叶绿体来源，同时也表明在cms胞质中该片段所在区未发生插入、缺失等大的结构变异,DNA序列测定结果表明，该片段为叶绿体ps1A1和ps1A2基因的部分序列。图6表2参19。