环境剂量磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯多代暴露对斑马鱼子代仔鱼的神经发育毒性

为探究环境剂量磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCIPP)多代暴露对生物体的影响,选取斑马鱼为模型,研究了斑马鱼暴露于0、3、30和300 ng·L~(-1)TDCIPP至3代后,对每一代子代5 dpf仔鱼神经发育的毒性效应。研究结果表明,F0代暴露于300ng·L~(-1)TDCIPP 120 d后所产F1代仔鱼的孵化率显著性下降,存活率显著性降低;但对F2代和F3代仔鱼的这些终点指标均无显著性影响。运动行为结果表明,F0代暴露于3和300 ng·L~(-1)TDCIPP 120 d会导致F1代仔鱼在光暗周期刺激下的游泳速度受到抑制,并伴随着神经元发育基因(ngn1)以及轴突生长标志基因(α1-tubulin、netrin1b和zn5)的显著性上调,相关性分析表明,游泳速度的抑制与ngn1、α1-tubulin和zn5这3个基因的表达显著相关。但对F2代仔鱼,仅300 ng·L~(-1)TDCIPP导致其游泳速度在黑暗刺激下显著性下降,且导致神经发育和再生相关基因(elavl3、gap43、gfap和shha)表达量显著性下降,但游泳速度的下降与基因表达无显著相关性。继续暴露至F3代仔鱼时,TDCIPP暴露对运动行为不再有显著影响。研究表明,环境剂量TDCIPP多代暴露对子代仔鱼具有神经发育毒性,表现为运动行为受损和神经发育相关基因表达量的改变,但毒性效应随着暴露代数的增加而减弱。     

利用转基因斑马鱼探究四溴联苯醚(BDE-47)的神经毒性作用

为探究2,2’,4,4’-四溴联苯醚（BDE-47）对斑马鱼的早期神经毒性作用，采用中枢神经特异性标记的转基因斑马鱼Tg(elavl3:EGFP)作为模式生物，研究了BDE-47短期暴露对斑马鱼幼鱼的运动行为轨迹、中枢神经发育和神经发育关键基因表达的影响。结果表明，BDE-47暴露6 d后，5和10μmol/L暴露组斑马鱼幼鱼运动行为和神经发育关键基因（elavl3和mbp）的表达受到显著抑制，同时斑马鱼幼鱼的神经细胞的发育受到显著抑制。结果提示，神经系统特异性标记的转基因斑马鱼可作为一种筛选神经毒性化合物的理想动物模型，BDE-47对斑马鱼具有早期神经发育毒性。     

斑马鱼p53基因结构比对分析及其在生态毒理学中的应用

斑马鱼p53基因由11个外显子和10个内含子组成,外显子1和外显子11部分序列不参与编码蛋白质．其 cDNA核苷酸序列共2089bp,包含一个1122 bp的开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)(44 bp-1165 bp),这个 ORF编码373个氨基酸．另外在3’端有924 bp是非翻译区(3’-UTR),5’端同样也存在43 bp的非翻译区(5’- UTR);12种脊椎动物p53氨基酸序列的保守性分析结果表明,在一些特殊的区域,12种氨基酸序列表现出了很高的保守性,这些区域和p53的抑癌功能密切相关．研究结果预示斑马鱼p53基因是一种理想的环境致突变物研究分子模型,在生态毒理学研究中具有良好的应用前景．     

二氯苯醌对斑马鱼胚胎发育及超氧化物歧化酶的影响

2,6-二氯-1,4-苯醌（2,6-dichloro-1,4-benzoquinone,2,6-DCBQ）作为一种新型消毒副产物,因其高检出率及高含量的特点而备受人们关注.本研究以斑马鱼胚胎为实验材料探究了2,6-DCBQ的发育毒性.结果发现：斑马鱼胚胎在8~24 hpf（器官发育形成时期）对2,6-DCBQ暴露最为敏感,死亡率最高;2,6-DCBQ安全浓度为27.15 μg·L^-1,属于极度危险外源化学物.在本实验中,2,6-DCBQ对斑马鱼的生长没有显著影响,但高浓度（100和150 μg·L^-1）2,6-DCBQ会显著增加斑马鱼胚胎及仔鱼的畸形率.在实验过程中还发现,高浓度（≥ 80 μg·L^-1）2,6-DCBQ会明显抑制斑马鱼胚胎的心率.此外,≥ 30 μg·L^-1 2,6-DCBQ可提高超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）的活性,并影响Cu/ZnSOD和MnSOD的正常转录.本研究较全面地探究了2,6-DCBQ对斑马鱼早期发育阶段的发育毒性,可为2,6-DCBQ的毒性研究提供可靠证据.     

壬基酚聚氧乙烯醚对成年雄性斑马鱼HPG轴相关基因表达的影响

本研究以模式动物斑马鱼（Danio rerio）为受试生物,采用半静态水体暴露的方式研究了不同浓度壬基酚聚氧乙烯醚（NPEO）对斑马鱼雄性成鱼下丘脑-垂体-性腺轴（HPG轴）的影响.结果显示,考察浓度范围内的NPEO暴露可以显著上调斑马鱼脑中GnRH2、GnRHR1、GnRHR2、GnRHR4、FSHβ和LHβ基因,以及性腺中LHR基因的相对表达量.GnRHR和LHR基因表达量对较低浓度NPEO暴露较为敏感,其中GnRHR4和LHR基因表达量在低至0.001mg/L的NPEO暴露下即出现显著上调.0.1和10mg/L NPEO暴露可以显著抑制斑马鱼精巢中CYP17基因的表达量,而10mg/L NPEO暴露则可以显著诱导CYP19a基因的表达量.GnRH相关调控基因表达量的上调,表明NPEO暴露可以诱导下丘脑分泌GnRH,进而刺激垂体分泌GtH.NPEO暴露诱导CYP19a基因的表达,促进了内源雌激素的合成.同时,NPEO通过抑制CYP17表达,可能抑制睾酮（T）的合成,干扰斑马鱼精巢中原有的性激素平衡.斑马鱼精巢内雌激素水平升高负反馈给垂体,刺激垂体分泌促性腺激素.由此表明,考察浓度范围内（0.001~10mg/L）的NPEO的暴露可以影响雄性斑马鱼成鱼HPG轴的反馈调节.     

辛硫磷和敌百虫协同抑制斑马鱼乙酰胆碱酯酶(AChE)活性

以辛硫磷和敌百虫为供试毒物,研究其对斑马鱼的单一和联合毒性效应。结果显示,辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的96 h半致死浓度(96 h-LC_(50))值分别为6.482 mg·L~(-1)和27.877 mg·L~(-1);按照农药毒性分级标准,辛硫磷对斑马鱼是高毒,敌百虫对斑马鱼是中毒。在辛硫磷和敌百虫联合急性毒性实验中,24、48、72和96 h的相加指数均大于0,表明辛硫磷和敌百虫对斑马鱼的联合毒性为协同效应。采用生化法测定乙酰胆碱酯酶活性发现,乙酰胆碱酯酶活性与辛硫磷、敌百虫以及辛硫磷+敌百虫之间有显著的剂量-效应关系,而且联合作用毒性均大于单一作用毒性。     

壬基酚对玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎发育的影响

以玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)胚胎为试验材料,通过胚胎的存活率、半致死浓度(LC50)以及胚胎发育过程中的形态学变化等来评价壬基酚(nonylphenol,NP)对玫瑰无须鲃胚胎发育的影响.结果表明,壬基酚对胚胎的影响主要表现在胚胎发育的早期与晚期;壬基酚对胚胎的LC50随着壬基酚对胚胎作用时间的减少而增加,从卵裂期(2～4细胞期)开始染毒到孵化期的LC50为(7.55±0.22) μmol/L,而从成体节期染毒到孵化期的LC50为(10.77±0.08) μmol/L.壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎不同发育阶段的影响程度不同,其中最敏感的阶段为成体节期,其次为卵裂期与囊胚期,较不敏感的为原肠胚期.玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚毒性反应的主要变化特征为卵凝结、脊椎畸形以及胚胎发育延迟.研究表明,壬基酚对玫瑰无须鲃胚胎的发育具有明显的毒性效应,而鉴于玫瑰无须鲃胚胎对壬基酚的较高敏感性,可将玫瑰无须鲃胚胎作为评价壬基酚对胚胎发育毒性的一种理想模型.     

爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)在检测污染物发育毒性中的应用

爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)是一种用于检测污染物发育毒性的有效方法.用CuSO4、CdCl2和三丁基锡(TBTCl)对热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎进行48 h暴露.结果表明,对照组胚胎均未出现死亡或畸形现象,Cu2+、Cd2+和TBTCl对胚胎的半致死质量浓度(LC50)分别为0.38 mg/L、4.28 mg/L和3.18 μg/L.48 h后,各暴露组胚胎出现颅面缺陷、眼睛突出、漏斗形嘴、肠道蜷曲、尾巴弯曲、水肿和色素沉着等多种畸形现象.Cu2+、Cd2+和TBTCl对胚胎的半致畸质量浓度(EC50)分别为0.16 mg/L、2.16 mg/L和2.98 μg/L,致畸指数分别为2.38、1.98和1.04.用脱碘酶抑制剂碘番酸(IOP)对非洲爪蟾胚胎进行暴露.36 h后,暴露组胚胎主要出现眼睛异常发育甚至消失等现象,这表明IOP对眼的发育有特定的毒性作用.研究表明,运用热带爪蟾胚胎检测污染物发育毒性的灵敏性并不高于非洲爪蟾(X. laevis)胚胎致畸实验,运用FETAX进行污染物发育毒性的检测并未显示出明显优势,其实验方案还有待进一步改进,但爪蟾胚胎模型在研究污染物特定的毒性机理方面具有较大潜力.鉴于爪蟾胚胎很适合进行分子操作,在现有FETAX实验的基础上增加一些分子生物学指标,将不仅能提高发育毒性效应检测的灵敏性,而且也增加了对污染物特定毒作用模式的解析功能.     

基于Illumina RNA-Seq分析的三种内分泌干扰物对斑马鱼神经毒性效应与机制

三氯生、三氯卡班和双酚A均具内分泌干扰作用,但从转录组学层面上揭示其靶分子及神经毒性机制鲜有报道,因此,本文借助RNA-Seq测序获得它们暴露斑马鱼幼鱼的转录组数据,基于生物信息分析证明:三种药物暴毒组差异表达基因(DEGs)的GO功能和KEGG代谢途径富集在生物过程、细胞组成和分子功能上,富集的DEGs数量和功能均不同,在神经相关途径上均有富集,但具体信号通路和途径不同.PPI网络节点关联度计算发现:富集在神经通路的Hub基因也不同,且与神经标志功能基因之间存在丰富间接的互作网络.将DEGs与TCGA数据库中胶质母细胞瘤GBM突变基因整合,证实其环境暴露均有诱发GBM风险,但发生途径和调控信号通路不同,故从分子水平上解析了三种污染物诱导神经毒性机制的根源.