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.     

孕鼠PFOS暴露对糖皮质激素水平及胎鼠生长发育的影响

为探究孕期全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露与母源糖皮质激素(GC)水平、胎鼠生长发育之间的关系,将孕期为12 d(GD12)的24只SD雌性大鼠,随机分为4组给予不同剂量的PFOS(0,5,10,20 mg·kg-1),连续灌胃7 d,在GD19时对孕鼠和胎鼠的体重、胎鼠肝脏系数和肝脏生化指标、孕鼠血清的生化指标和GC水平、胎盘11β-羟基类固醇脱氢酶2(11β-HSD2)的酶学活性和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的mRNA表达水平分别进行检测。结果表明,与对照组相比:PFOS 20 mg·kg-1组,母鼠体重、胎鼠体重和体长显著下降(P0.001);PFOS 20 mg·kg-1组,胎鼠肝脏脏器系数低于对照组(P0.001);PFOS 10 mg·kg-1组,胎鼠肝脏中的酶活性(ALT、AST和ALP等)显著升高(P0.001);PFOS 20 mg·kg-1组,孕鼠血清GC水平升高(P0.05);胎盘IGF-1的mRNA表达水平随PFOS剂量升高而降低;胎盘11β-HSD2的活性随PFOS剂量升高而降低。研究表明,孕期暴露PFOS可以导致胎鼠肝脏毒性,降低胎盘11β-HSD2氧化活性导致GC浓度升高,进而影响胎鼠的生长发育。     

全氟辛烷磺酸（PFOS）对小鼠T、B淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性的干扰效应研究（Disturbance of Mice Lymphocyte Proliferation Function and NK-cell Activity by Perfluorooctane Sulfonate（PFOS）Exposure）

为初步探讨全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate,PFOS)的细胞免疫毒性,采用每天1次经口灌胃染毒的方法,研究了PFOS经口重复剂量染毒对C57BL/6小鼠淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性的影响.选择雄性C57BL/6小鼠40只,随机分为4组.实验组PFOS染毒剂量分别为5、10、20mg·kg-1(bw),对照组给予2%Tween-80.每天1次经口灌胃染毒7d后,制备脾脏T淋巴细胞悬液,以刀豆蛋白A(ConA)和大肠杆菌脂多糖(LPS)作为刺激源,采用MTT法检测T、B淋巴细胞增殖功能,乳酸脱氢酶释放法检测NK细胞活性.结果表明,10mg·kg-1和20mg·kg-1PFOS染毒组小鼠体重呈明显的下降趋势,且小鼠胸腺和脾脏指数显著低于对照组(p<0.05),而各PFOS染毒组小鼠肝脏指数均显著高于对照组(p<0.05).PFOS各染毒组T淋巴细胞的增殖功能均显著低于对照组(p<0.05);10mg·kg-1和20mg·kg-1PFOS染毒组小鼠NK细胞的活性显著降低(p<0.05).研究结果显示,PFOS暴露可降低小鼠淋巴细胞增殖功能和NK细胞活性,表明PFOS具有免疫抑制效应.     

全氟辛烷磺酸钾(PFOS)和纳米氧化锌(Nano-ZnO)单独与联合暴露对斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡的影响

探讨全氟辛烷磺酸钾(PFOS)和纳米氧化锌(Nano-Zn O)复合暴露对斑马鱼机体氧化损伤和细胞凋亡的影响。将斑马鱼胚胎暴露于PFOS(0、0.4、0.8和1.6 mg·L-1)、Nano-Zn O(0、12.5、25和50 mg·L-1)、PFOS+Nano-Zn O(0、0.4+12.5、0.8+25和1.6+50 mg·L-1)溶液中6天后,检测相关的酶活性变化(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)、脂质过氧化物(MDA)、半胱氨酸蛋白酶(Caspase-3和Caspase-9)和与细胞凋亡相关基因(Bax,p53和Bcl-2)表达情况。结果表明:PFOS和Nano-Zn O单独与复合暴露均可造成斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡,但复合暴露组的氧化损伤和细胞凋亡程度明显大于单独暴露组。在PFOS和Nano-Zn O单独和复合暴露组中,随着处理浓度的升高,SOD、Gpx、Caspase-3和Caspase-9酶的活性显著升高。而CAT酶活性随着处理浓度的升高抑制作用显著。PFOS与Nano-Zn O复合暴露组与单独暴露组相比,Bax和p53表达显著上调,而Bcl-2表达显著下调。因此,在实验浓度范围内,等毒性配比1:1条件下,推测NanoZn O可以增强PFOS对斑马鱼胚胎的氧化损伤和细胞凋亡毒性。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)胁迫对翡翠贻贝抗氧化酶的影响

为了解全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对海洋贝类抗氧化防御系统的毒性效应及致毒机理,在实验室条件下研究了PFOS对翡翠贻贝的96h急性毒性,同时探讨PFOS胁迫和净水恢复过程中翡翠贻贝外套膜和内脏团组织中抗氧化指标(SOD活性、GSH和MDA含量)的变化。结果显示,PFOS对翡翠贻贝的96h半致死浓度(LC50)为68.3mg·L-1,安全浓度为6.83mg·L-1。在PFOS胁迫阶段,1mg·L-1浓度组外套膜SOD活性显著性升高(p<0.05),内脏团SOD酶活性显著降低(p<0.05);而PFOS浓度高于1mg·L-1时,外套膜SOD活性显著性降低(p<0.05),内脏团SOD活性显著升高(p<0.05)。PFOS胁迫对翡翠贻贝外套膜和内脏团中GSH含量均有显著的诱导作用(p<0.05),PFOS胁迫15d后各浓度组GSH含量均受到显著的抑制(p<0.05)。翡翠贻贝外套膜MDA含量受PFOS胁迫后显著升高(p<0.05),内脏团MDA含量的变化呈先降低、后升高的规律。净水释放阶段,翡翠贻贝两组织中SOD活性在释放7d后均恢复至对照组水平,GSH含量和MDA含量呈显著升高的趋势(p<0.05)。研究结果表明,PFOS暴露能够引起翡翠贻贝外套膜和内脏团氧化胁迫,但这种损伤的效果不明显,释放短时间后即可自我恢复。     

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。     

全氟辛烷磺酸对哮喘小鼠炎症反应的影响

探讨全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)暴露对哮喘小鼠Th1/Th2炎症反应的影响。选择36只雄性C57BL/6J小鼠,随机分为6组:对照组、卵清蛋白(ovalbumin,OVA)单独致敏组、PFOS染毒组(0.1、1、5、10 mg·kg~(-1)·d~(-1) PFOS+OVA致敏),每组6只。染毒和诱发哮喘后第26天收集肺泡灌洗液(BALF)进行有核细胞总数和嗜酸性粒细胞计数;用Luminex技术测定BALF中细胞因子白细胞介素-5(interleukin-5,IL-5)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)和γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)水平;肺组织切片染色观察其病理变化。随PFOS暴露浓度的增加,嗜酸粒细胞总数呈上升趋势(P0.05),IL-5/IFN-γ比值增加(P0.05);其中10 mg·kg~(-1)·d-1PFOS+OVA组BALF中的白细胞总数显著高于OVA单独组(P0.05),IL-4水平及IL-4/IFN-γ比值显著高于OVA单独组(P0.05),且与单独OVA组相比小鼠气道粘膜及粘膜下层厚度更厚,炎症细胞浸润更明显,PAS染色阳性的气道上皮细胞明显更高。PFOS能加重哮喘小鼠肺部的炎症反应并诱导Th2型细胞因子的表达。     

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。     

空气负离子暴露对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的生物学效应

利用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)研究了电晕法空气负离子(Electrically generated negative air ions,ENIs)暴露的生物学效应.将成年野生型和mev-1突变型线虫及新鲜虫卵持续暴露于空气负离子中(空气负离子剂量1×105～1.5×105ions·cm-3),观察空气负离子暴露对线虫发育周期、寿命、繁殖性能和性腺细胞凋亡的影响.结果表明:空气负离子暴露可显著加速野生型和mev-1突变型线虫发育(p<0.05),缩短寿命(p<0.05),与野生型相比,空气负离子暴露对mev-1突变线虫寿命影响更大(p<0.05);空气负离子暴露可显著降低线虫后代数量(p<0.05),原因可能在于空气负离子暴露显著诱导性腺细胞凋亡的增加(p<0.05).以上结果表明,持续空气负离子暴露对线虫具有损伤作用,mev-1基因突变导致线虫对空气负离子暴露更加敏感.     

胚胎期和哺乳早期全氟辛烷磺酸盐(PFOS)暴露对大鼠肝脏脂肪酸代谢影响的microRNA组学研究

研究低剂量全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)对大鼠幼仔肝脏中microRNA的表达及脂肪酸代谢的影响,并且从microRNA分子角度探讨PFOS对肝脏相关功能影响的分子毒性机制及预测其他一些潜在的毒性效应。PFOS染毒剂量为3.2mg·kg-1,对照组给予同等体积的含2%的聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯乳化剂(Tween 20),利用高通量miRNA芯片技术观察了胚胎期和哺乳早期经PFOS染毒后出生第1和7天(PND1和PND7)大鼠肝脏组织miRNA的表达情况。结果显示,PFOS能够引起仔鼠肝脏microRNA表达量的变化,PND1和PND7时显著变化的microRNA个数分别为46和9个。miR-125a-3p、miR-23a*、miR-25及miR-494同时在PND1和PND7显著性表达,PND1呈现下调性变化,PND7呈现上调性变化。通过生物信息学和统计学分析发现:PFOS具有大鼠肝脏早期发育毒性,而且胚胎期的毒性效应强于哺乳早期;大鼠幼仔肝脏早期发育中,PFOS对其糖脂代谢及细胞凋亡过程具有毒性效应;胚胎期和哺乳早期,在低剂量PFOS暴露下,β和ω氧化代谢是肝脏脂肪酸代谢的主要方式;脂酰COA合成酶、脂酰COA脱氢酶及烯酰COA水合酶等脂肪酸代谢过程的关键酶,是PFOS暴露下microRNA潜在的靶分子。研究表明,PFOS具有多种肝脏早期发育毒性,低剂量PFOS暴露下,microRNA能够调节肝脏脂肪酸代谢相关靶基因的表达,进而调控脂肪酸代谢过程。     

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...     

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。     

全氟辛烷磺酸对雌鹌鹑的生殖毒性研究

为了探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)对雌性禽类的生殖毒性,以雌鹌鹑为禽类指示动物进行了PFOS经口染毒实验.染毒组PFOS染毒剂量分别为12.5、25.0、50.0mg·kg-1(以饲料中的PFOS计),同时设对照组,连续染毒71天,检测体重、产卵率、受精率、孵化率及雏鹌鹑死亡率、畸形率等指标.结果表明,染毒第33天起50.0mg·kg-1剂量组雌鹌鹑体重显著低于对照组(p<0.01),并出现死亡;各染毒组开始产卵时间均滞后于对照组,产卵率均低于对照组;各染毒组雌鹌鹑受精率、孵化率、孵化12h后雏鹌鹑体重均低于对照组,雏鹌鹑畸形率、孵化后12h内雏鹌鹑死亡率均高于对照组;随着染毒剂量的增加,雌鹌鹑血清及卵黄中PFOS含量也相应升高,均呈显著正相关(p<0.01);各染毒组雌鹌鹑开始产卵5天内所产卵中PFOS含量均显著高于实验结束前3天所产卵(p<0.01).以上研究结果提示,PFOS可推迟雌鹌鹑产卵时间,降低产卵率,对受精率、孵化率及孵化后雏鹌鹑的生存和发育均有不利影响.     

全氟辛烷磺酸(PFOS)对斑马鱼血浆和组织匀浆中卵黄蛋白原含量的影响

为了研究低剂量的全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)对水生生物的内分泌干扰效应和作用机制,考察了PFOS对斑马鱼(Brachydanio rerio)血浆和组织匀浆中卵黄蛋白原(vitellogenin,VTG)含量的影响。将雄性和雌性斑马鱼分别暴露于0.1、1、10和100μg·L-1的PFOS中进行21d毒性实验,染毒结束后分别检测雄鱼和雌鱼的血浆、头尾组织匀浆液和全鱼匀浆液中的VTG含量。结果显示:(1)PFOS暴露可引起斑马鱼血浆、全鱼和头尾匀浆液中VTG含量的升高,VTG含量的排序为雌鱼(血浆>>全鱼匀浆>头尾匀浆)>>雄鱼(血浆>全鱼匀浆>>头尾匀浆);(2)PFOS暴露所引起的雄鱼血浆和头尾匀浆中VTG含量的升高与剂量呈负相关关系,暴露浓度为0.1μg·L-1时与对照组相比有显著性差异(p<0.05);(3)雌鱼血浆和头尾匀浆中VTG含量的升高与剂量呈倒U型曲线关系,暴露浓度为10μg·L-1时与对照组相比有显著性差异(p<0.05);(4)雄鱼和雌鱼的全鱼匀浆液中的VTG含量与对照组相比均无显著性差异。研究结果表明,PFOS暴露对斑马鱼的内分泌干扰作用明显,其毒性作用机制可能是类雌激素效应,血液和头尾匀浆液中VTG含量能够作为PFOS内分泌干扰效应评价的敏感生物标志物,但响应曲线可能因性别和组织部位的不同有所差异。