双酚A(BPA)暴露对WHHL家兔糖类和脂类代谢的影响

为利用和人类更为接近的动物模型来研究在高脂血症条件下,BPA暴露是否能促进脂类和糖类代谢异常,并探索潜在的毒性效应机制,选取渡边可遗传高脂血症家兔(WHHL)模型,通过灌胃的方式将其暴露于400μg·kg-1体重的BPA溶液长达12周。在持续暴露第8周,检测了在空腹状态下,家兔血浆中葡萄糖、胰岛素和脂肪含量的变化,并根据所得结果进行了静脉注射胰岛素耐受试验(IVTT)。在暴露第12周,同样对空腹状态下,家兔血浆中的葡萄糖,胰岛素和脂肪含量进行了检测,并测量了血压和心率。然后,将所有的家兔进行解剖,通过苏木精-伊红(HE)及糖原(PAS)染色分别对心脏和肝脏部位的脂肪及糖原蓄积情况进行了病理学切片分析。同时,检测了肝脏中与脂类和糖类代谢相关基因在m RNA水平上的表达变化。结果显示,BPA暴露8周后促使WHHL家兔发生了胰岛素抵抗现象,导致第12周血糖及胰岛素含量升高,同时也促进了高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及游离脂肪酸(NEFA)含量的上升。BPA暴露第12周,暴露组WHHL家兔的冠状动脉粥样硬化损伤程度未发生明显增加,但心肌细胞发生了肿胀,胞质中出现了脂肪的蓄积,同时伴随着心律失常。肝脏重量发生增加,肝细胞中同时出现了脂肪和糖原的蓄积现象,相关基因的表达发生了显著上调。研究结果表明,BPA持续暴露可促进WHHL家兔发生脂类和糖类代谢异常,其毒性效应机制可能和胰岛素抵抗及相关基因的异常表达有关。     

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯和邻苯二甲酸单乙基己基酯对幼年期及青年期海洋青鳉(Oryzias melastigma)的内分泌干扰效应

本研究从邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己酯(MEHP)对幼鱼期及青年期海洋青鳉(Oryzias melastigma)的生殖发育毒性效应出发,从雌激素受体(ER)、过氧化物增殖激活受体(PPAR)及芳香烃受体(AhR)通路探讨DEHP和MEHP致毒机制.本实验将孵化后1周的幼鱼分别暴露于溶剂对照、低浓度DEHP(0.1 mg·L-1)、高浓度DEHP(0.5 mg·L-1)、低浓度MEHP(0.1 mg·L-1)和高浓度MEHP(0.5 mg·L-1)23 d、53 d,组织病理学结果显示,DEHP和MEHP导致雌性青鳉肝损伤,表现为肝糖原降低,肝细胞质水肿变性;DEHP和MEHP促进了性成熟,表现为促进雌性青鳉卵巢中卵细胞的发育.荧光定量PCR结果显示,DEHP和MEHP显著影响了ER、PPAR及AhR通路,并且对青年期的影响强于幼鱼期,DEHP对ER、PPAR及AhR通路的影响较MEHP强.所以DEHP及MEHP可能通过ER、PPAR和AhR通路影响了肝脏发育,造成了肝损伤,促进雌性青鳉卵巢发育,对ER、PPAR和AhR通路影响显示出发育阶段特异性.     

DEHP和MEHP对H295R细胞类固醇激素合成基因表达的影响

为探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)及其代谢产物邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(mono-(2-ethylhexyl)phthalate,MEHP)对H295R细胞类固醇激素合成关键基因表达的影响,本实验将H295R细胞分别暴露于DEHP(0、1、10、100、1 000μmol·L-1)和MEHP(0、1、10、100、1 000μmol·L-1)24 h,用MTT法检测细胞活性,并应用荧光定量PCR法分析细胞类固醇激素合成过程中关键酶的基因表达水平。结果显示,1 000μmol·L-1DEHP和MEHP对H295R细胞染毒24 h显著降低H295R细胞活力,所以本研究采用了较低的染毒浓度(0、1、10和100μmol·L-1)对H295R细胞染毒24 h来评估DEHP和MEHP对H295R细胞类固醇激素合成通路的影响。1、10和100μmol·L-1DEHP显著增加醛固酮合成酶CYP11B2的基因表达水平。10μmol·L-1DEHP显著上调了3-β羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD2)的基因表达水平。1、10和100μmol·L-1MEHP显著下调了3-β羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD1和3β-HSD2)、17β羟基类固醇脱氢酶17β-HSD4、17α羟化酶/17,20裂解酶CYP17和芳香酶CYP19a的基因表达水平。10和100μmol·L-1MEHP染毒H295R 24 h显著下调了CYP21和STAR的基因表达水平,然而,10和100μmol·L-1MEHP显著上调了CYP11B2的基因表达水平。100μmol·L-1MEHP显著下调了17β-HSD1的基因表达水平。上述研究结果表明,DEHP、MEHP都可不同程度影响H295R细胞类固醇激素合成过程中关键基因的表达。MEHP可以通过抑制STAR基因的表达,从而将影响胆固醇在细胞内的转运;并能显著性抑制类固醇激素合成过程中CYP17、CYP19a、3β-HSD1、3β-HSD2、17β-HSD1、17β-HSD4、CYP21基因的表达,最终将抑制H295R细胞中类固醇激素的合成。与DEHP相比,MEHP对H295R细胞类固醇激素合成关键基因表达的影响较明显。     

白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰（Mn）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和镍（Ni）等8种重金属的含量.采用地统计学方法（莫兰指数和半方差函数）分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数（I_geo）和潜在生态风险指数（E_rⁱ和RI）评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω（Mn）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Zn）、ω（As）、ω（Cd）、ω（Pb）和ω（Ni）平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg ·kg^-1,均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu （48.65%）和Cd （37.52%）为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度I_geo从高到低依次为：Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估（E_rⁱ）显示,Cd的E_rⁱ平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险（87.81）,其中,Cd对RI的贡献率最高（66.39%）.因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.     

邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)长期暴露对海洋青鳉(Oryzias melastigma)内分泌干扰效应的评价

为探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)和邻苯二甲酸单乙基己基酯(MEHP)长期暴露对海水生物的内分泌干扰效应及机制,将孵化后1周的海洋青鳉(Oryzias melastigma)分别暴露于DEHP(0.1 mg·L-1和0.5 mg·L-1)和MEHP(0.1 mg·L-1和0.5 mg·L-1)6个月。结果显示:DEHP显著增加了雌性和雄性海洋青鳉的肝指数,而MEHP只在高剂量时显著增加雄性青鳉的肝指数。对于雌性青鳉,DEHP暴露后肝脏雌激素相关基因ERα、ERβ、ERγ、VTG1、VTG2、ChgH和ChgL的表达水平显著上调,而对于雄性青鳉,DEHP暴露后,只有肝脏ERβ的表达水平显著上调。相比之下,MEHP暴露对雌性和雄性青鳉肝VTG和Chg基因表达无显著影响。DEHP激活了雌性和雄性青鳉的肝过氧化物增殖激活受体PPARα和PPARγ,而MEHP只在低剂量时上调了雄性青鳉PPARγ的表达。在雌性和雄性青鳉体内,VTG和Chg的表达与ERα和ERγ的表达显著相关,并且ER与PPAR也显著相关。研究表明,DEHP长期暴露可通过激活肝性激素受体调控肝雌激素响应基因(VTG和Chg)和过氧化物增殖激活受体(PPARα和PPARγ)的表达而对海洋青鳉产生内分泌干扰效应,并且显示出性别特异性。MEHP对海洋青鳉的内分泌干扰效应弱于DEHP。     

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)对THP-1细胞IL-1β和MMP-8表达及ROS的影响

为探讨邻苯二甲酸二乙基己酯((DEHP)的细胞免疫毒性作用与机制,采用RT-PCR和ELISA方法,考察了0.05～1μmol·L-1浓度范围内的DEHP对THP-1细胞白细胞介素-1β(IL-1β)及基质金属蛋白酶-8(MMP-8)基因和蛋白表达的影响;采用免疫印迹WesternBlot方法检测DE-HP对ERK1/2磷酸化水平的影响;以2,'7-'二氯荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)为荧光探针检测1～50μmol·L-1DEHP对细胞内活性氧(ROS)产生的影响。结果显示,0.05和0.2μmol·L-1DEHP在6h内显著诱导IL-1β和MMP-8基因表达(P<0.05或0.01);0.05～1μmol·L-1DEHP刺激细胞48h,可诱导IL-1β蛋白表达,并表现出明显的剂量-效应关系,线性拟合的确定系数为0.937;0.05μmol·L-1DEHP刺激细胞6或12h,显著诱导MMP-8蛋白表达(P<0.05);0.2μmol·L-1DEHP在15～30min内快速诱导ERK1/2磷酸化;1～50μmol·L-1DEHP浓度依赖性刺激细胞中ROS的产生;ERK/MAPK抑制剂PD98059显著抑制DEHP诱导的MMP-8分泌,但对IL-1β分泌未表现出抑制作用。研究表明,DEHP可能是经ERK/MAPK信号路径诱导MMP-8基因和蛋白的表达,经其他路径诱导IL-1β基因和蛋白的表达,诱导细胞内ROS的产生,从而激发炎症反应,进而损害免疫系统功能引发哮喘等炎症性疾病。此研究结果可为DEHP的暴露风险评估提供参考。     

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)毒理与健康效应研究

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)作为重要的聚氯乙烯塑料增塑剂在工业上应用广泛。目前,DEHP在海洋、大气、饮用水及动植物体内均被不同程度检出,对生态环境造成日益严重的污染。结合国内外毒理学研究成果,概述DEHP的人体暴露及代谢途径;并从肝脏、心脏、生殖发育系统和呼吸系统等方面详细探讨DEHP对动物健康的危害及其可能的毒性机制,以及对人体健康潜在的影响;在此基础上,对目前存在的问题及进一步研究的方向进行了探讨和展望。     

纳米二氧化钛增强五价砷对丰年虾的慢性毒性作用

为探究长期暴露下人工纳米材料与其他污染物的联合慢性毒性效应,考察了纳米二氧化钛(titanium dioxide nanoparticles,nano-TiO₂)与五价砷〔arsenate,As(Ⅴ)〕单独或联合暴露对丰年虾(Artemia salina)的慢性毒性效应,观察其存活率、体长、肠道形态及超微结构变化,同时测定了丰年虾对As的累积以及As在丰年虾亚细胞组分中的分布情况. 结果表明:①28 d低剂量As(Ⅴ)暴露导致丰年虾存活率降低, 肠道形态及肠道超微结构损伤,且nano-TiO₂与As(Ⅴ)联合暴露组的毒性效应增强. ②与As(Ⅴ)单独暴露组相比,nano-TiO₂存在条件下丰年虾在暴露前期(第7和14天)对As的摄入及排泄均增加;而暴露后期(第21和28天),nano-TiO₂促进丰年虾排泄As的效应减弱,导致联合暴露组中丰年虾体内As的累积显著增加(P < 0.05). ③与As(Ⅴ)单独暴露组相比,联合暴露组中As在生物解毒组分——热稳定蛋白(heat-stable protein,HSP)组分中的占比下降. 在暴露的第14、21和28天时,联合暴露组中As在HSP组分中的占比较As(Ⅴ)单独暴露组分别显著降低了39.83%±9.54%、43.27%±5.29%和50.91%±7.60%(P均小于0.05). 研究显示,nano-TiO₂可能会抑制丰年虾对As的解毒作用,从而导致As毒性上升.      

肠道微生物受环境污染的影响及其对宿主疾病的调控作用

宿主肠道内存在的大量微生物与其健康状况直接相关,这些微生物是人和动物健康成长不可或缺的。肠道微生物通过多种途径调节人体生理功能的同时也受到人体内外环境的影响。因此,分析建立肠道微生物、相关疾病的产生原因和作用机制以及环境影响因子之间的联系具有重要意义。本文首先针对肠道微生物对人体的物质与能量代谢、先天和获得性免疫、胃肠道功能等方面的影响进行综述。然后重点分析了近年来有关肠道微生物对环境污染所致健康效应的影响及作用机制的研究进展。以期加深肠道微生物与人类健康之间相互作用机理的理解,并为环境毒理学与肠道微生物之间关系的研究提供新的思路。     

邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯暴露与糖代谢紊乱相关性的研究进展

邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)作为聚氯乙烯(PVC)等塑料制品的增塑剂,广泛应用于食品包装材料和医用材料的生产。由于DEHP与塑料主体基质间为非共价结合,这类物质极易从塑料制品中释放出来造成环境污染。人群暴露DEHP引发的健康风险不容忽视。流行病学调查和动物实验表明,DEHP暴露与胰岛素抵抗、2型糖尿病等糖代谢紊乱疾病之间存在一定的联系。明确DEHP暴露诱导机体糖代谢紊乱的风险及相关作用机制,对糖尿病的防治具有十分重要的现实意义。根据目前的研究结果,本文拟对DEHP暴露与胰岛素抵抗及2型糖尿病的发生、发展关系进行综述。