分子生物标志物在污染环境早期诊断和生态风险评价中的应用

介绍了抗氧化防御系统、应激蛋白HSP70、活性氧(ROS)以及植络素(PCs)等作为分子水平上的生物标志物,在水和土壤环境污染早期诊断和生态风险评价中的研究现状及最新进展,以及污染物胁迫下活性氧的产生及对机体的氧化损伤机理,并展望了分子生物标志物在污染环境早期诊断和生态风险评价中的发展方向.     

Ein Indikator für den Einsatz gef?hrlicher Stoffe in Produkten und Prozessen: Monoethylenglykol-?quivalente

Zusammenfassung  Zur Quantifizierung des Gefahrstoffeinsatzes in der Produktion ist im Rahmen der integrierten ?kologischen Bewertung des ?ko-Institutes (EcoGrade) eine eigene Methodik entwickelt worden. Indikator für den Gefahrstoffeinsatz sind Monoethylenglykol (‘MEG’)-?quivalente. Sie erm?glichen einen direkten, schadstoffbezogenen Prozess- und Produktvergleich (Bunke 2001). Die Bewertung basiert auf den R-S?tzen (Gefahrenhinweise) der Inhaltsstoffe. Die Methodik der MEG-?quivalente stellt eine Weiterentwicklung und Anwendung des Wirkfaktorenmodells der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 440 dar (AGS 2001). Die zur Bewertung erforderlichen Daten sind im Unternehmen vorhanden (Sicherheitsdatenbl?tter) bzw. ?ffentlich leicht zug?nglich (Gefahrstoffdatenbanken). Die Bilanzierung von Gefahrstoffen mit Hilfe der hier vorgestellten Methode erm?glicht es auch, in ?kobilanziellen Untersuchungen systematisch den Gefahrstoffeinsatz zu berücksichtigen. Die Methodik ist am Beispiel von Wohngeb?uden erprobt worden. Anmerkung: Als Gefahrstoffe, Schadstoffe, gef?hrliche Inhaltsstoffe bzw. gef?hrliche Stoffe werden in dieser Arbeit solche Stoffe definiert, die eines der Gef?hrlichkeitsmerkmale nach § 3 Chemikaliengesetz besitzen. OnlineFirst: 19. 12. 2001     

蓝藻水华粗提物对小鼠肝脏HSP70,GRP78表达的影响

为研究在活体条件下自然水环境中蓝藻水华对生物体的毒性效应,将小鼠连续7d经灌胃暴露于不同浓度的蓝藻水华粗提物,通过western-blotting法测定小鼠肝组织中热应激蛋白HSP70、与内质网应激相关的GRP78、CHOP以及caspaser-12蛋白表达水平.结果显示,随着暴露浓度的提高,在最高浓度组,HSP70,GRP78的表达水平显著提高,但未见CHOP和caspaser-12表达的明显改变.研究结果表明,蓝藻水华粗提物使小鼠肝组织处于内质网应激状态.     

低浓度Pb2+、Cd2+对鲫鱼肝脏组织中 HSP70诱导的影响

以鲫鱼(Carassius auratus)作为实验对象,经过40 d Pb2+、Cd2+不同浓度的暴露后,运用SDS-PAGE和Western Blotting方法检测鱼肝脏组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况.结果表明,在实验浓度下,与对照组相比,Pb2+、Cd2+对鱼肝脏内HSP70有显著的诱导(P＜0.05),但在Cd2+浓度为0.2 mg/L有停止表达HSP70的现象,可能是由于浓度过高造成了组织病理损伤而破坏了诱导表达机制.实验还发现,在实验浓度低于国家渔业用水标准时,HSP70仍然表现为明显诱导(P＜0.05),充分说明运用分子生物学指标要比传统的环境检测指标敏感,具有对污染物早期预警的作用.     

Liver alterations in Oreochromis niloticus (Pisces) induced by insecticide imidacloprid: Histopathology and heat shock protein in situ localization

Liver is very sensitive to environmental contaminants such as pesticides, it being the first target of toxicity of a substance. The objective of this study was to investigate the possible effects of the insecticide imidacloprid (IMI) on the liver of Oreochromis niloticus according concentrations used for growing sugarcane. A semi-quantitative analysis of histopathological alterations of IMI on liver was performed by light microscopy and cellular labeling of heat shock proteins (HSP70) by immunohistochemistry. The most common changes in liver at all concentrations of IMI were hydropic degeneration, pyknotic nuclei, and loss of cell limits. Steatosis and increased levels of HSP70 were detected in hepatocytes with the highest concentration of IMI. In conclusion, the tested concentrations of IMI induced histopathological changes in the liver of O. niloticus and active defence mechanisms to maintain the morphophysiological integrity of the liver. This insecticide has a toxicity potential for these fish, which is a non-target organism of its action.     

两种典型氯酚对鲫鱼脑组织应激蛋白HSP70的诱导

将鲫鱼(Cracian carp)分别暴露于五氯酚(PCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)10d后,运用SDS-PAGE和Western Blot方法检测鱼脑组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况.结果表明,在整个实验浓度范围内(PCP为0.001,0.005,0.01,0.025mg/L,2,4,6-TCP为0.005,0.01,0.05,0.1mg/L),随着PCP和2,4,6-TCP浓度的增加,HSP70的相对灰度值都呈现先诱导后抑制的大体趋势;HSP70对PCP暴露更为敏感,在0.001mg/L时对鱼脑HSP70有较显著诱导作用(P<0.005).     

亚硝酸盐急性胁迫对中华绒螯蟹幼体相关免疫指标和应激蛋白(HSP70)表达的影响

为探讨亚硝酸盐急性胁迫对中华绒螯蟹机体免疫力的影响,以及机体在胁迫过程中的应对策略,分别测定了幼蟹(平均体重3.25 g)在10、20、30、40 mg L-1亚硝酸盐暴露组和对照组中血细胞总数(Total hemocyte counts,THC)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力、丙二醛(Malodiadehyde,MDA)含量以及热休克蛋白70(Heatstress protein 70,HSP70)表达量在受胁迫2 d内的动态变化.结果表明:1)低浓度亚硝酸盐(10 mg L-1)胁迫组THC在胁迫3 h时显著高于对照组,肝胰腺中SOD活性在胁迫3 h和6 h时亦显著提高,表现出一定的"毒物兴奋效应".2)但随着暴露时间的延长和亚硝酸盐浓度的升高,幼蟹THC减少,肝胰腺SOD活性下降,而MDA含量升高.3)对照组中有少量的HSP70表达.幼蟹经10、20 mg L-1亚硝酸盐处理后,鳃组织中HSP70表达量在胁迫6 h后达到最大,而经30、40 mg L-1亚硝酸盐处理后,HSP70表达量在胁迫3 h后达到最大.各浓度组所诱导的HSP70最大表达量与水中亚硝酸盐的浓度呈正相关.以上结果说明亚硝酸盐胁迫可通过加剧组织中脂质过氧化的方式导致机体免疫力下降,肝胰腺中MDA的含量变化可作为亚硝酸盐胁迫的有效评价指标之一,而HSP70表达量的变化可作为早期预警指标应用于亚硝酸盐胁迫评价中.图2表1参36     

Protective effects of Manasamitra vatakam on aluminum-induced nephrotoxicity,oxidative stress,and histological damage

The aim of this study was to investigate the nephroprotective and antioxidant property of Manasamitra vatakam (MMV) against aluminum (Al)-induced toxicity in rats. The kidney function marker parameters such as serum urea, uric acid, and creatinine were significantly increased in Al-treated rats as compared with controls. Similarly, the antioxidant enzyme activities such as superoxide dismutase, glutathione S-transferase, Na⁺/K⁺-ATPase and Mg-ATPase, reduced glutathione were also found significantly increased in Al-treated rats. A significantly decreased level of these parameters was observed in the MMV (orally 100?mg?kg^?1 body weight)-treated group along with a reduced level of malonaldehyde, molecular chaperones of an antioxidative stress protein, and mRNA expression of HSP70. The biochemical observations were also supported by histopathological observations. Thus, this study supports the nephroprotective and antioxidant activities of MMV.     

不同强度冷应激对大鼠肌肉、脾脏和肝脏中HSP70表达的影响

通过两个低温温度段对健康Wistar大鼠进行冷应激试验,利用免疫印迹技术检验肌肉、脾脏和肝脏中HSP70表达的相对变化情况,探讨不同时间和强度冷应激条件下,3种组织中HSP70表达的情况以及通过HSP70表达量的变化看是否可以将其作为评估冷应激的指标.正常饲养的大鼠环境温度为(20±1)℃,而实验组大鼠分别在(0±1)℃和(10±1)℃环境下进行低温冷应激,然后在冷应激后不同时间宰杀取组织,利用Western-blotting检测HSP70的表达量.结果表明:(1)在(0±1)℃急性冷应激条件下,随着冷应激时间的延长,肌肉和脾脏中HSP70的表达持续增加,与对照组(CK)相比,差异显著(P<0.05);(2)在(10±1)℃慢性冷应激条件下,仅1wk肌肉组中HSP70的表达增加(P<0.05),其它情况下各组织中HSP70的表达与CK相比无显著差异(P>0.05).上述结果说明,相应强度的冷应激可以诱导机体的HSP70表达,并且随时间延长,HSP70的表达增加,可以考虑将HSP70作为监测大鼠应激的指标.图1表2参14