海上石油生产水的水生生态毒性

采用水生生态毒理学常用的大型蚤(Daphnia magma)和斑马鱼(Brachydaniorerio)以及毒性单位(Tua)法对渤海海上油田的石油生产水进行生态毒性评价和分级.结果表明,这些石油生产水对大型蚤和斑马鱼均表现出一定的毒性效应.其中,水样1和水样3的毒性较大,对大型蚤的Tua分别为151.52和70.96.而对斑马鱼的Tua分别为2.41和2.12.水样3虽经处理,但其生态毒性并未得到明显的改善.水样2对大型蚤和斑马鱼都属于低毒等级,其Tua依次分别为4.39和1.97.可见,大型蚤和斑马鱼可以作为海上石油生产永生态毒性的监测指标,但在生态风险评价中大型蚤比斑马鱼更为灵敏.     

壬基酚对斑马鱼精巢组织及性激素合成酶基因表达的影响

壬基酚（NP）是广泛存在于水体中的环境内分泌干扰物,会影响鱼类的生殖和发育.为了解NP影响鱼类精巢发育的分子机制,将成年雄性斑马鱼（Danio rerio）暴露于不同浓度（0、125、250、500μg·L-1）NP下21d,用常规组织学方法研究试验鱼精巢组织结构的变化,并用荧光定量PCR（QRT-PCR）方法检测试验...     

高氯酸钠对斑马鱼胚胎的毒性效应

采用斑马鱼胚胎发育技术方法研究高氯酸钠对斑马鱼胚胎的急性毒性效应,配制一系列高氯酸钠的浓度,对受精1h的胚胎进行染毒暴露,最后对斑马鱼胚胎的心率,孵化率,死亡率,畸形率进行统计分析。研究结果显示,高氯酸钠(NaClO4)浓度的增加,斑马鱼胚胎的心率和孵化率降低、死亡率和畸形率增加。斑马鱼48hpf的胚胎心率高浓度组比对照组下降了35%;72 h的孵化率由对照组的88%降低到高浓度组的36%;144 h的死亡率由对照组的5%增加到72%;144 h的畸形率由对照组的2%增加到91%,主要畸形表现为心包囊肿(PE),脊柱弯曲(AM),鱼鳔缺失(SBD)等。结果表明,高浓度的高氯酸钠(NaClO4)对斑马鱼胚胎发育有明显的剂量效应作用。     

双酚AP对斑马鱼心脏发育毒性作用研究

双酚AP(BPAP)是一种环境内分泌干扰物,在环境及人体中均有所分布。之前的研究阐述了双酚类似物BPAF对斑马鱼发育和心脏环化的影响及其潜在机制,但BPAP对心脏发育的毒性作用及其作用机制尚未阐明。该课题将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的BPAP,利用荧光显微技术与荧光定量PCR等方法,对染毒后96 h内的斑马鱼胚胎和幼鱼的孵化、心脏发育形态、心脏发育相关的4个心脏转录因子(Gata4、Hand2、Nkx2.5、Tbx5)的表达以及心肌细胞活性氧水平等4个方面进行研究,旨在研究BPAP对斑马鱼心脏发育毒性。实验结果表明,BPAP引起斑马鱼胚胎孵化率下降、死亡率升高、心率降低以及心脏环化障碍等,且与BPAP的剂量相关。深入研究表明,BPAP能诱导斑马鱼胚胎以及幼鱼心肌细胞氧化应激以及下调心脏发育有关的转录因子Gata4、Hand2、Nkx2.5、Tbx5。由此可知,BPAP影响斑马鱼胚胎发育和心脏环化障碍,通过诱导心肌细胞的氧化应激和下调心脏发育相关的转录因子。     

不同再生水消毒方式对斑马鱼胚胎毒性的影响及其危害分级

以斑马鱼胚胎毒性测试研究海南某污水处理厂出水经氯胺、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和紫外几种消毒处理后对斑马鱼胚胎的毒性。利用胚胎毒性和层次分析法构建危害分级方法及其指标体系,评价消毒危害。研究结果表明:消毒处理前的二沉池出水未产生胚胎发育毒性效应,但经次氯酸钠、氯胺、臭氧、二氧化氯对再生水消毒处理可使斑马鱼胚胎出现卵黄囊异常、心跳减缓、色素沉积减少、孵出延缓和卷尾等毒理反应;不同消毒方式处理的再生水可致斑马鱼胚胎死亡率增加,胚胎毒性依次为:二氧化氯紫外紫外+次氯酸钠=二沉池出水(不消毒)氯胺=紫外+氯胺臭氧次氯酸钠;不同消毒方式的危害分级为:二氧化氯和紫外消毒构成轻微危害,危害等级为I级,紫外+次氯酸钠、紫外+氯胺、氯胺消毒构成中度危害,危害等级为II级,次氯酸钠危害较强,其危害等级为III级;化学消毒剂与紫外线组合消毒可降低再生水消毒的危害。     

水体中3种磺胺类药物对斑马鱼的生态毒性效应

采用斑马鱼作为模式动物,针对斑马鱼的代谢能力,进行3种磺胺类药物(磺胺甲恶唑,磺胺嘧啶,磺胺二甲嘧啶)的暴露实验。实验选取谷胱甘肽s-转移酶(GST)和丙二醛(MDA)含量作为评判斑马鱼代谢能力的指标。在实验过程中,随着暴露时间的改变,GST活性和MDA含量都呈现出不同的变化。在实验前3 d,GST酶活性在不同浓度下都呈现出显著增长。但是MDA的含量在第1天达到顶峰,随后都呈现出下降趋势。由结果可得,MDA含量指标对磺胺类药物的毒性更加敏感,其指示作用更优于GST活性指标。同时,实验结果中可以看出,在磺胺嘧啶作用下的GST酶活性和MDA含量都呈现更加明显的变化,因此实验推断磺胺嘧啶会对水环境具有更潜在的危害。     

链霉素废水对斑马鱼POD活性和GSH含量的影响

为明确链霉素废水对斑马鱼的毒性效应,将斑马鱼暴露于10％、30％、50％和70％体积百分比的链霉素生产废水中,同时设置空白对照组,分别于第3、6、9、12和15天检测斑马鱼肌肉组织中过氧化物酶(POD)活性和还原型谷胱甘肽(GSH)含量两种生化指标,考察链霉素废水对斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量的影响.结果表明:在低浓度组(10％体积百分比)废水中,斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量均呈现抑制—诱导—抑制的变化趋势;在中浓度组(30％和50％体积百分比)废水中,斑马鱼肌肉组织中POD活性基本维持在对照组水平,与对照组无显著性差异,而GSH活性变化反复,其中30％体积百分比试验组斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量表现出抑制—诱导—抑制—诱导的趋势,50％体积百分比试验组斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量表现出诱导抑制—诱导的趋势;高浓度组(70％体积百分比)废水对斑马鱼的毒害作用比较明显,斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量同样表现出诱导—抑制的趋势.结果分析表明:斑马鱼暴露在10％～70％体积百分比的链霉素生产废水中15d,其肌肉组织中POD活性不如GSH含量敏感,在10％体积百分比链霉素生产废水中斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量变化呈现出抑制—诱导抑制的变化趋势,在70％体积百分比链霉素生产废水中斑马鱼肌肉组织中POD活性和GSH含量变化呈现出诱导—抑制的趋势,由此说明斑马鱼已受到污染胁迫并产生应激反应,其中70％体积百分比的链霉素生产废水对斑马鱼的毒性作用最强,表明鱼体已受到较大氧化损伤.     

三氯化铝在酸性环境中对斑马鱼幼鱼运动及学习记忆能力的影响

以斑马鱼胚胎和幼鱼为实验对象,探讨三氯化铝(Al Cl3)在酸性环境中对斑马鱼幼鱼运动能力及学习记忆的影响。将受精后6 h(hours post-fertilization)的斑马鱼胚胎分成2个大组,分别为对照组和三氯化铝组,以观察三氯化铝的毒性作用。每一大组又分为中性(pH7.4)、微酸(pH6.4)和酸性(pH5.4)组,以观察酸性环境分别及与三氯化铝的共同毒性作用。分别采用72 hpf斑马鱼幼鱼机械逃避反射实验、144 hpf斑马鱼幼鱼自发运动、168 hpf单一多次光刺激斑马鱼幼鱼实验等探讨在中性、微酸和酸性环境下暴露铝离子对斑马鱼幼鱼运动能力以及学习记忆的影响。结果显示:与中性环境下的三氯化铝组相比,微酸和酸性环境下的三氯化铝组可以使斑马鱼幼鱼机械逃避次数减少(P0.05),平均速度和移动距离下降(P0.001),斑马鱼幼鱼运动轨迹杂乱无章,自发触壁活动减少;单一多次光刺激实验结果发现,微酸和酸性环境下的三氯化铝组使斑马鱼幼鱼到达平台速度的光照次数显著增加且差异具有统计学意义(P0.001)。以上结果说明,三氯化铝在微酸和酸性环境下,能导致斑马鱼幼鱼运动能力及学习记忆能力下降,并且酸度值越小,对斑马鱼幼鱼运动和学习记忆的影响更显著。酸度值与三氯化铝之间存在协同作用,酸性环境可以使三氯化铝毒性增加。     

BDE-28及BDE-99对斑马鱼早期生命阶段HPT、HPG和HPA轴功能基因表达水平的影响

2,4,4'-三溴联苯醚(2,4,4'-tribromodiphenyl,BDE-28)和2,2',4,4',5-五溴联苯醚(2,2',4,4',5-pentabromodiphenyl ether,BDE-99)在水环境中广泛存在,并且发现在我国长江下游鱼体内和底泥中检出含量较高。目前针对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(2,2',4,4'-tetrabromodiphenyl ether,BDE-47)的水生生物内分泌干扰效应和机制报道较多,而对于检出水平较高的BDE-28和BDE-99的相关方面研究还比较缺乏。本文将斑马鱼鱼卵分别暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99溶液中,借助q-RT-PCR的方法研究它们对斑马鱼幼鱼的下丘脑-垂体-甲状腺(hypothalamus-pituitary-thyroidal,HPT)、下丘脑-垂体-性腺(hypothalamuspituitary-gonadal,HPG)和下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamus-pituitary-adrenal,HPA)轴上50个基因的影响。结果发现,在受精后120 h(hours post fertilization,hpf)时,暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99的实验组中斑马鱼HPT、HPG和HPA轴上相关基因的表达均受到影响,其中BDE-28主要导致三轴相关基因显著上调,而BDE-99导致三轴相关基因显著下调。BDE-28和BDE-99对斑马鱼早期阶段3个主要内分泌分子通路的影响将导致内分泌功能的改变,从而可能会对斑马鱼的后期生长发育产生影响。另外,主成分分析发现2种不同溴取代个数的PBDE类物质(BDE-28和BDE-99)通过不同的毒性机制对斑马鱼产生不良影响。     

利用CRISPR/Cas9系统敲除斑马鱼bco1基因与bco1l基因

β-胡萝卜素-15,15'-加氧酶(β-carotene-15,15'-momoxygenase 1,bco1)是β-胡萝卜素转化成维生素A过程中的关键酶,bco1与bco1l是编码此酶的主要基因。本实验利用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼的与β-胡萝卜素-15,15'-加氧酶编码相关的基因bco1与bco1l,以便深入开展对斑马鱼bco1的功能研究。分别在斑马鱼bco1与bco1l基因2号外显子选取sg RNA识别位点,体外转录制备sg RNA并与Cas9 m RNA混合对斑马鱼Ⅰ细胞期受精卵进行显微注射,24 h后收集部分胚胎进行PCR检测并将PCR产物进行单克隆测序确定sg RNA的有效性,构建首建鱼,并在此基础上通过PCR检测、凝胶电泳及测序筛选可遗传突变体。本研究分别获得了bco1基因突变与bco1l基因突变,分析表明这些缺失和插入均可导致编码序列的移码,为研究鱼类胡萝卜素代谢及相关发育过程等后续研究提供了材料。