胚胎期及哺乳期全氟辛烷磺酸盐(PFOS)暴露对大鼠长时程突触可塑性影响的miRNA组学研究

为探讨PFOS胚胎期及哺乳期暴露对动物子代学习记忆能力影响的分子机理,采用微小RNA(miRNA)芯片技术检测PFOS胚胎期及哺乳期暴露对出生第1和7天大鼠脑组织miRNA表达的影响,分析突触可塑性相关miRNA表达的差异变化。结果显示,经PFOS暴露后出生第1和7天的大鼠脑组织中分别有24和17个miRNA发生显著性差异表达(p<0.05),其中与突触传递和神经递质转运等相关的miRNA的差异表达最为显著,主要包括miR-466b、miR-672、miR-297、miR-674-3p和miR-207。差异表达miRNA的路径分析显示出生后1和7d的大鼠的长时程增强效应(LTP)均受PFOS显著影响(p<0.05),这说明PFOS胚胎期及哺乳期暴露可能通过影响LTP的形成、发展和维持过程对大鼠子代大脑学习记忆能力造成威胁,并且miR-466b、miR-672、miR-297、miR-674-3p和miR-207可能参与了其中的调控过程。     

孕哺期全氟辛烷磺酸暴露对子代大鼠糖代谢的影响

探讨孕哺期全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露对子代大鼠成年后糖代谢稳态的影响。Wistar孕鼠随机分组,自孕0天(GD0)起分别以0 mg·kg^-1(对照组)、4 mg·kg^-1(低剂量组)和8 mg·kg^-1 (高剂量组) PFOS(以饲料中PFOS计)经口染毒至仔鼠出生后21天(PND21)断乳为止。高效液相/质谱法检测PND1、PND21和PND42时仔鼠血清PFOS含量。检测仔鼠断乳后第8周和第18周时空腹血糖和胰岛素水平计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);比较仔鼠口服糖耐量及肝脏糖代谢关键酶表达水平改变。结果显示：发育期PFOS暴露导致仔鼠出现血清中PFOS蓄积,以PND21时浓度最高,在低剂量组和高剂量组中分别为(7.77±1.45) μg·mL^-1和(5.09±0.57) μg·mL^-1。与对照组相比,不同剂量组仔鼠在断乳前后均出现明显体重降低,并在成年后出现高胰岛素血症,但PFOS仅在雄性仔鼠中引起了血糖升高。18周龄时口服糖耐量结果显示,PFOS暴露使雄性仔鼠在该阶段出现糖耐量受损,同时造成过氧化物酶体增殖物活化受体γ协同刺激因子(PGC-1)、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)表达水平的显著增高以及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6P)表达水平的显著降低。以上结果说明PFOS孕哺期暴露可引起子代成年后糖代谢失调,有增加糖尿病患病风险可能。     

胚胎期和哺乳期全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露致大鼠学习记忆能力下降

为了探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)的发育神经毒性,寻找PFOS发育神经毒性作用的敏感期,利用水迷宫和组织病理切片技术,研究了胚胎期和哺乳期暴露于PFOS后新生大鼠发育情况、学习记忆能力、抓力以及海马组织病理学改变。结果显示：PFOS导致仔鼠发育迟缓,睁眼期延迟。仔鼠出生后体重与对照组相比出现显著性降低。同一PFOS暴露浓度下,胚胎期暴露组体重低于哺乳期暴露组,抓力差异不显著。水迷宫实验结果显示,TT15(胚胎期和哺乳期均暴露于15 mg·L^-1 PFOS)和TC15(仅胚胎期暴露于15 mg·L^-1 PFOS)暴露组仔鼠逃避潜伏期显著高于对照组,且TC15暴露组仔鼠逃避潜伏期显著性高于CT15(仅哺乳期暴露于15 mg·L^-1 PFOS)暴露组。空间探索实验中,TT15暴露组仔鼠在目标象限的游泳时间显著性低于对照组,其他组无显著性差异。组织病理切片结果显示暴露组海马组织细胞数量减少,出现细胞凋亡现象。结果表明,PFOS造成仔鼠的发育延迟以及学习记忆能力下降的关键作用时期可能是胚胎期。     

PFOS青春期暴露对成年期雄性大鼠的生殖毒性

为探究青春期的PFOS暴露对成年后的SD大鼠的生殖毒性,对出生后第21天(PND21)的SD大鼠经口灌胃不同剂量的PFOS(5、10和20mg·kg~(-1)),连续染毒7d,在出生后第56天(PND56)时,对各染毒组SD大鼠的体质量、精子数量、血清中的睾酮浓度,以及睾丸间质细胞睾酮合成的相关基因mRNA水平进行了检测。结果显示,10mg·kg~(-1)剂量组大鼠体质量较对照组明显下降(P<0.01);精子数量在10mg·kg~(-1)和20mg·kg~(-1)剂量组明显降低(P<0.05);血清中睾酮浓度随着PFOS剂量的加大有明显下降的趋势,20mg·kg~(-1)剂量组显著低于对照组(P<0.05);类/胆固醇相关基因star和cyp11α1的mRNA表达水平明显下调。研究表明,青春期的PFOS暴露会导致睾酮合成途径中相关因子的功能缺失,破坏成熟睾丸间质细胞的功能,致使睾酮水平降低,并抑制精子生成,从而破坏生殖系统的功能。     

大鼠胚胎期PFOS暴露致出生早期死亡及神经系统发育影响的基因组学分析

为了阐明PFOS导致新生儿死亡的可能原因和机制,探讨PFOS致死与神经系统发育的相互联系,利用基因芯片技术,观察了经PFOS饲料染毒后出生1和7d大鼠脑组织基因表达情况,通过基因组学(Gene Ontology)和生物路径(Pathway)对差异基因的功能和相互联系进行分析.结果显示,PFOS染毒后,出生1、7d的大鼠脑皮质组织分别有864、642条基因发生差异表达,差异基因涉及的与PFOS致死相关的生物过程包括中枢神经系统发育、血循环系统、刺激应答、骨骼发育、氧化应激、心脏功能以及pH值调节等.结果表明,PFOS导致的出生早期死亡与神经系统发育有关,PFOS可能通过改变脑组织血氧平衡,影响正常的中枢神经系统功能和发育过程而使新生儿的存活率下降.     

磷酸三苯酯经miRNA介导的人肝细胞脂类代谢干扰作用

磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPhP)是近年来广泛应用于电子产品的磷系阻燃剂,其脂类代谢干扰作用受到广泛关注,而microRNAs(miRNAs)在 TPhP脂类代谢干扰过程中的调控作用仍鲜有报道.本研究通过探讨TPhP暴露条件下人肝细胞的细胞活性、TPhP清除速率与miRNAs表达调控特征,并与已获得转录组数据联合分析,明确TPhP经miRNA介导的脂类代谢干扰作用.在不同浓度TPhP暴露处理48 h后,人肝细胞的细胞活性随着暴露浓度呈先上升后下降的趋势,半数致死效应剂量为46.7 μmol·L-1.在5 μg·mL-1的TPhP暴露3 h和48 h后,TPhP的清除率分别为73.9％和85.1％.人肝细胞多个miRNAs表达差异显著,差异表达miRNAs所调控的靶基因主要参与代谢、脂肪酸合成、类固醇合成及癌症相关通路.通过转录组关联分析,差异表达miR-34c-5p、miR-301a-5p和miR-7等多个miRNAs对脂类代谢相关通路的关键基因具有调控作用,并构成miRNA-mRNA调控网络.综上所述,人肝细胞对TPhP具有较高的清除效率,TPhP暴露诱导miRNA差异表达所介导的脂类代谢干扰作用是TPhP对人肝细胞的主要毒性作用,miR-7和miR-4484等miRNAs能作为TPhP胁迫下脂类代谢干扰作用的潜在生物指示物.     

PFOS致大鼠肝毒性及其作用机制研究

通过全氟辛烷磺酸(perfluomoctane sultanate,PFOS)大鼠灌胃染毒实验评价PFOS对肝功能的影响,探讨PFOS肝毒性反应的潜在机制与可能途径。将Sprague Dawley (SD)雄性大鼠随机分为3组,分别以0 mg·kg~(-1)、5 mg·kg~(-1)和10 mg·kg~(-1)PFOS灌胃染毒28 d。以HE和油红染色法观察大鼠肝脏形态改变。ELISA法测定各组谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)含量变化。化学比色法测定肝匀浆脂代谢水平和氧化产物含量。RT-PCR法检测肝脏内氧化应激以及脂代谢相关基因表达水平。结果表明,PFOS暴露大鼠体重显著降低而肝脏系数显著增加(P0.05),与对照组相比PFOS组血清肝功能酶均出现随PFOS浓度增加而升高(P0.05)。同时大鼠肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-px)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平在高剂量组显著升高(P0.05),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)含量先显著升高(P0.05)后显著降低(P0.05)。且肝脏中脂代谢水平也随PFOS浓度的增加而出现显著改变(P0.05)。PFOS组基因表达均较对照组显著上升(P0.05)。以上结果说明PFOS具有明显的肝毒性作用,可影响肝脂代谢水平,这可能与PFOS引起的氧化应激所导致的损伤有关。     

性别和暴露时间对全氟辛烷磺酸（PFOS）暴露后斑马鱼基因表达的影响

全氟辛烷磺酸（PFOS）是全氟和聚氟烷基物质（PFASs）人造类别中的一员,是全世界在水体、人类、哺乳动物和鱼类中最常检测到的PFAS之一。斑马鱼（Danio rerio）是一种小型淡水鱼类,被认为是研究化合物毒性的合适的脊椎动物模型。先前的研究表明,雄性和雌性斑马鱼中脂肪酸结合蛋白（fabps）的组织特异性生物蓄积和表达的改变可能是由于PFAS和脂肪酸转运体之间的相互作用。此外,有报道显示人类和动物暴露于PFAS后导致神经系统的影响。因此,本研究旨在探讨PFOS暴露是否影响斑马鱼肝脏、肠道、心脏和卵巢脂肪酸代谢相关基因（fabp1a、fabp2和fabp10a）,以及大脑和肌肉中涉及神经系统的基因（ChAT、ngf、bdnf、AChE和hdac6）的表达。结果表明,与脂肪酸代谢和神经功能相关的基因表达随暴露浓度和性别的变化而变化。此外,我们的发现强调了这些基因的表达随暴露时间的不同而不同。我们的研究结果将PFOS作用的知识基础扩展到其他组织,而不是仅限于研究较为透彻的肝脏。这项调查结果为今后研究PFOS作为环境中最丰富的PFAS之一的潜在风险提供了依据。     

十溴联苯醚(BDE 209)孕哺期及出生后暴露对子代小鼠血液系统影响初探

本研究旨在探讨BDE 209长期暴露对出生后不同发育阶段子鼠血液系统的影响。将75只雌性昆明小鼠随机分为对照组、低剂量组(1.5 mg·kg-1·d-1)和高剂量组(225 mg·kg-1·d-1)。BDE 209暴露10 d后,将雌鼠与雄鼠合笼。选取怀孕时间相近(相差不过2 d)的10只孕鼠持续染毒直至自然分娩。出生后子鼠在哺乳期通过母乳染毒,断乳后则按照与母鼠相同的方式进行染毒,并在不同时间点进行外周血常规、外周血形态学、骨髓细胞形态学、骨髓细胞染色体组型和数目分析。血常规结果显示,低、高剂量BDE 209暴露对出生后不同发育阶段子鼠的白细胞计数没有影响,即白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞及单核细胞的数量均无显著变化(P0.05);红细胞系统检查显示一定性别差异,即低剂量和高剂量BDE 209染毒的雄性小鼠在PND30出现红细胞(RBC)(P0.05)、血红蛋白(Hb)(P0.05或P0.01)及红细胞压积(P0.05或P0.01)的显著降低;而雌性小鼠只在PND 30出现红细胞压积的降低(P0.05);在PND 30,高剂量暴露组的雌性及雄性小鼠,低剂量暴露组的雌性小鼠均出现血小板计数的显著降低(P0.05或P0.01);而PND 60、PND 90的实验组血小板均未观察到显著改变(P0.05)。外周血形态学检查表明,低剂量组在PND 30、PND 60,及高剂量组在PND 90检测到典型异常结果多表现为白细胞数的增多。而低剂量组在PND 90检测到的典型异常结果多表现为异型深染淋巴细胞(P0.05)。骨髓形态学检测表明,低剂量组子代雄性及雌性小鼠在PND 60、PND 90骨髓涂片可检测到骨髓细胞的异常结果,表现为骨髓增生活跃,高剂量组雄性小鼠在PND 90观察到3例异常涂片,表现为骨髓增生异常(P0.05)。研究结果表明,BDE 209长期暴露可能导致出生子代外周血和骨髓的毒性,提示具有血液系统发育毒性。     

新生鼠PFOS低剂量慢暴露对成年后神经行为的影响

为观察新生鼠全氟辛烷磺酸(PFOS)低剂量慢暴露对其成年后神经行为和海马组织影响,选取出生后5-7 d雄性SD幼鼠80只,按体重随机分为4组,分别为对照组(Con)、低剂量组(P5)、中剂量组(P10)、高剂量组(P20),每组各20只。从PND7开始染毒,共染毒12周,动态记录体重,并进行水迷宫、旷场实验、滚轮实验观察神经行为变化,同时取材进行HE染色,观察海马形态学改变。结果显示与Con组比较,P20组染毒8 d后出现体重增长减缓(P0.05),4周时P10和P20组死亡率明显升高;并且P10、P20组在4周,P5组在8周时,水迷宫实验逃逸潜伏期延长,目标象限停留时间缩短;P10、P20组大鼠在4周,P5组在8周时,旷场实验中央格停留时间延长,站立次数减少,行走总距离缩短;滚轮试验中,对照组和P5组肢体运动协调能力无显著性差异。P5组在染毒12周时出现海马神经元排列紊乱,胞核固缩及胞体胀大,CA1区细胞和齿状回闩区神经前体细胞数量明显少于Con组(P0.01)。上述结果表明,大鼠幼年PFOS低剂量慢暴露可损害其成年后空间学习记忆及自主探究能力,这种损害可能与海马神经元发生不足有关     

孕期暴露全氟烷基磺酸盐(PFOS)诱导胎鼠肺损伤

为研究全氟辛烷磺酸盐(PFOS)暴露对胎鼠肺部损伤的诱导作用,孕期SD大鼠在5～20mg·kg-1剂量范围内的PFOS中处理7d,取胎鼠全肺并分析其发育所受的影响。通过形态学比较,发现随着PFOS浓度的增加,胎鼠体长和体重均显著降低,高剂量暴露会导致胎鼠死亡。通过组织学检测,发现胎鼠肺的发育受到PFOS暴露的抑制。通过WesternBlot检测肺泡Ⅰ/Ⅱ型细胞的发育,发现肺泡Ⅰ型细胞特异蛋白Podoplanin表达显著减少(p<0.05),肺泡Ⅱ型细胞特异蛋白SP-C表达减少但未出现显著差异,此外,与对照组相比高剂量暴露会引起血管内皮生长因子(VEGF)表达显著减少(p<0.01)。实验结果说明,PFOS暴露会导致胎鼠肺部发育出现损伤,这种损伤可能是肺泡Ⅰ型细胞及肺部血管发育受抑制引起胎鼠肺部气体交换功能破坏。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)免疫相关基因表达的影响

为了解全氟辛烷磺酸盐(perfluorooctane sulfonate, PFOS)暴露对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)免疫功能的影响,在实验室条件下,运用RT-PCR方法分析了PFOS暴露对半滑舌鳎热休克蛋白hsp70、hsp90、C型凝集素(c-type lectin)和细胞色素c氧化酶(cytochrome c oxidase, cox)等4种免疫相关基因表达水平的影响。实验测定了上述4种基因在半滑舌鳎肝、鳃、肠及肌肉4种不同组织中随时间(0、24 h、48 h、96 h和7 d)的表达变化情况。结果表明,在4种组织中,hsp70基因的表达与对照相比为上调,其中,肝组织hsp70基因的表达量显著高于其他各组织,且表达高峰值的出现也早于其他各组织;hsp90基因在肝和鳃组织中表达量随时间不同而波动,在肠组织中表达上调,在肌肉中表达显著下调;c-type lectin基因表达量与对照组相比表达显著下调或无明显差异;cox基因在肝组织和肠组织中表达下调,在鳃和肌肉中表达上调。上述研究结果表明,PFOS能引起免疫相关基因的表达变化,对半滑舌鳎具有潜在的免疫毒性。肝组织中各免疫基因对PFOS胁迫的响应高于其他组织。本研究可为阐明全氟辛烷磺酸盐对半滑舌鳎的免疫毒性提供基础数据。     

孕哺期全氟辛烷磺酸染毒对大鼠海马细胞钙稳态的影响

为了阐明孕哺期全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)染毒对大鼠及其仔鼠海马细胞钙稳态的影响,将妊娠Wistar大鼠30只,从妊娠第1天开始对实验组分别以72 mg·kg-1(low,L)、14.4 mg·kg-1(high,H)(以饲料中的PFOS计)的PFOS进行染毒至仔鼠生后3...     

出生前后全氟辛烷磺酸（PFOS）暴露对大鼠额叶皮质中IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR和IGFBP-2 mRNA水平的影响

为研究出生前后不同时期全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露对大鼠仔鼠额叶皮质胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、胰岛素样生长因子-Ⅰ受体(IGF-ⅠR)和胰岛素样生长因子结合蛋白-2(IGFBP-2)mRNA水平的影响,将28只受孕Wistar大鼠按3:2:2的比例随机分到对照(C)、低剂量(L)和高剂量(H)组中,从妊娠第0天开始分别自由摄食含0、7.2、14.4mg·kg-(1以饲料中的PFOS计)的粉末状饲料进行连续染毒至出生后28天.采用交叉哺育的方法建立出生前后均不暴露(CC)、仅出生前暴露(LC和HC)、仅出生后暴露(CL和CH)、出生前后均暴露(LL和HH)于PFOS的动物模型.采用半定量RT-PCR法检测各组仔鼠额叶皮质IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR和IGFBP-2mRNA水平的变化.结果表明,对照组仔鼠额叶皮质IGF-Ⅰ、IGFBP-2mRNA在PD14时处于较高水平,而在PD1和PD28时水平较低;IGF-ⅠRmRNA在PD1时只处于较低水平,随年龄的增加而逐渐升高.在PD1时,暴露组仔鼠IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR、IGFBP-2mRNA水平显著高于对照组(p<0.05).在PD14时,除LC组仔鼠IGF-ⅠRmRNA水平显著高于对照组之外,其余各暴露组仔鼠3者mRNA水平均显著低于对照组(p<0.01).此外,出生后暴露PFOS组的仔鼠额叶皮质IGF-Ⅰ、IGFBP-2mRNA水平降低程度比出生前暴露PFOS组仔鼠更高.在PD28时,暴露组仔鼠IGF-Ⅰ、IGF-ⅠRmRNA水平显著低于对照组(p<0.01),而IGFBP-2mRNA水平与对照组之间的差异无显著性(p>0.05).出生前后不同时期暴露PFOS导致大鼠仔鼠额叶皮质IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR和IGFBP-2mRNA水平变化,为PFOS发育神经毒性的研究提供了一定的线索.