广州河涌水体中食蚊鱼肝脏性激素相关基因的表达水平研究

应用食蚊鱼细胞色素P450芳香化酶基因(CYP19α)、卵黄蛋白原基因(VTGα)和雌/雄激素受体基因(ERα/ARα)m RNA转录水平为指标,评价广州海珠涌和黄埔涌食蚊鱼受环境激素物质干扰产生雌/雄性化效应的现状。结果显示,海珠涌宝岗大道段(BG)、洪德路段(HD)和黄埔涌赤岗路段(CG)、苗艺路段(MY)采样点雌鱼性腺CYP19αm RNA表达水平显著降低。雌鱼肝脏VTGαm RNA的表达水平在夏冬两季CG点都显著升高,但在BG、HD和MY点的表达水平在冬季则显著下降;夏冬两季雌鱼雄激素受体ARαm RNA表达水平在各点都显著升高。雄鱼性腺CYP19αm RNA表达水平在各点都无明显差异,但CG点在夏季显著升高,而MY点在冬季则显著下降;雄鱼肝脏VTGα和雌激素受体ERαm RNA表达水平分别在各点都显著升高,但夏季MY点和冬季HD、MY各点无明显差异。结果表明,雌性食蚊鱼的VTGα和CYP19α基因受到不同程度的抑制,ERα较对照REF明显升高,表现出雄激素效应;雄性食蚊鱼VTGα和ERα转录水平较对照REF显著升高,CYP19α基因无显著性差异,表现出雌激素效应。生活在广州海珠涌和黄埔涌中的食蚊鱼受雌/雄激素物质干扰明显,表明河涌中环境激素污染严重。     

OFL和SMX单一及复合胁迫对食蚊鱼仔鱼的毒性影响

抗生素在水环境中持续存在,其单一与复合胁迫对水生生物的毒性效应可能具有不同特征。该研究以典型抗生素氧氟沙星(OFL)和磺胺甲恶唑(SMX)为研究对象,基于病理损伤(H&E染色)、氧化损伤(抗氧化酶活性及相关基因表达变化),探究不同剂量OFL和SMX单一及复合暴露对食蚊鱼初孵仔鱼的毒性效应。结果表明:OFL、SMX (0.05、1、20μg/L)单一及复合暴露10 d后,仔鱼肝脏出现组织损伤,OFL单一暴露诱导的肝脏损伤大于SMX单一暴露组,二者联合暴露加剧了鱼体的肝脏损伤。联合作用增强了OFL和SMX对SOD、CAT酶活性及sod2、cat基因表达的影响,但减弱了其对GST酶活性及gst基因表达的影响。相比hsp70基因,仔鱼hsp90基因对OFL、SMX暴露的响应更灵敏。OFL、SMX单一及联合暴露诱导仔鱼生长异常,破坏了鱼体抗氧化系统的平衡,导致组织损伤。研究从组织和分子层面共同探究了抗生素单一及复合胁迫对鱼类的毒性效应,可为混合抗生素的生态风险评估和安全应用提供科学依据。     

食蚊鱼(Gambusia afinis)cat、gapdh和gst基因的克隆及其在生态毒理学中的应用

根据Ensembl、Genbank登录的鱼类cat、gapdh和gst基因的CDS序列设计普通PCR扩增引物,寻找食蚊鱼的cat、gapdh和gst基因的c DNA片段,并根据定量引物设计要求设计出相应的SYBR Green I荧光定量RT-q PCR引物,建立了食蚊鱼cat、gapdh和gst基因的SYBR Green I荧光定量RT-q PCR方法。该方法在104~108数量级范围内有良好线性关系(R=0.999~1.000);熔解曲线显示扩增产物特异性良好,均为单一峰值;质粒标准品最高浓度与最低浓度的批内试验变异系数与批间试验变异系数均低于2%。利用该方法监测和评价环境污染物对水生生物的影响,选择了水体中常见典型药物污染物——双氯芬酸,研究其对食蚊鱼抗氧化基因表达的影响。结果表明,雌性食蚊鱼暴露在不同浓度双氯芬酸钠(0.005、0.05、0.5和5 mg·L-1)24 h后,其肝脏cat、gapdh和gst的mRNA呈现显著变化,相对于对照组,在低浓度0.005 mg·L-1时,cat与gst mRNA的表达量均有极显著上升(p0.01),而其它浓度均极显著下降(p0.01)。试验表明该方法具有快速、精确、灵敏度高的优点,可为利用该类小型鱼类的原位污染物的生物监测和生态毒理评价提供有力的技术支持。     

对羟基苯甲酸丙酯对食蚊鱼(Gambusia affinis)鳃和表皮K+流速的影响

食品、医药和化妆品等行业大量使用含有对羟基苯甲酸丙酯(propylparaben,PrP)的防腐剂导致其广泛分布于河流、空气和土壤等自然环境中.为探究PrP对鱼类的毒性作用,以食蚊鱼(Gambusia affinis)为模式生物,分别开展了急性毒性实验和K+流速检测实验.急性毒性实验中设置8种不同浓度的PrP溶液得到96 h半数致死浓度(96 h-LC50)和安全浓度;在K+流速检测实验中利用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology,NMT)分别检测在3种不同浓度(96 h-LC50/10(0.9 mg·L-1),96 h-LC50/5(1.8 mg·L-1),96 h-LC50/2(4.6 mg·L-1))的PrP溶液瞬时暴露和96 h暴露后食蚊鱼表皮和鱼鳃的K+流速变化.急性毒性实验结果表明,PrP的96 h-LC50为9.14 mg·L-1,安全浓度为2.85 mg·L-1;K+离子流速检测实验结果表明,随着PrP暴露浓度的升高,K+流速波动区间逐渐增大,且与暴露浓度成正相关;PrP瞬时暴露和96 h暴露后鱼鳃细胞均向外排出K+,具有剂量效应,K+外排量随着浓度的升高而增大;与之相反,鱼体表皮细胞向内吸收K+,K+流速波动区间随着浓度的升高而增大,呈现一定的剂量效应.上述研究结果表明,PrP对鱼体有一定的毒性,会破坏鱼体内钠钾泵的离子转运功能,PrP毒性强度与暴露时间和暴露方式有关,比较实验中鱼体2种组织的细胞,鱼体表皮细胞抵抗PrP损伤的能力更强,鱼鳃细胞对PrP暴露更敏感,鱼鳃细胞K+流速的变化可以有效指示PrP的毒性效应,为进一步研究PrP对鱼类的毒性机制提供依据.     

多氯联苯暴露对食蚊鱼CYP19ɑ 和VTGɑ 基因的表达及骨骼形态雄性化的影响

应用食蚊鱼细胞色素P450芳香化酶基因(CYP19%)和卵黄蛋白原基因(VTG%)m RNA转录水平为指标,研究微量多氯联苯(PCBs)长时间暴露对成年雌性食蚊鱼CYP19%基因和VTG%基因表达的影响,并评价其对雌性食蚊鱼产生的形态雄性化效应。采用静水暴露实验模式,分别设置0.08、0.4、2和10μg·L-1PCBs浓度,并设置对照组和平行组,定量测定14 d和28 d性腺CYP19%和肝脏VTG%m RNA表达水平的变化,以及对椎体脉棘发育的影响。暴露实验结果显示:1各PCBs浓度组(0.08、0.4、2和10μg·L-1PCBs)暴露均能抑制食蚊鱼CYP19%和VTG基因的表达,表明PCBs对食蚊鱼VTG%基因的抑制远大于对食蚊鱼CYP19%基因的抑制;20.4μg·L-1PCBs暴露显著地降低了食蚊鱼第15椎体脉棘的长度并降低第15、16椎体脉棘的L/D值,显示食蚊鱼出现骨骼形态雄性化,表明一定浓度的PCBs暴露会表现出抗雌激素效应。     

镉对食蚊鱼(Gambusia affinis)的急性毒性效应

以食蚊鱼(Gambusia affinis)为受试生物,采用半静水式急性毒性试验和亚急性毒性试验,分别测定Cd2+对食蚊鱼的半致死质量浓度(LC50)和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽转硫酶(GST)活性及组织结构变化,检测镉对食蚊鱼的毒性作用,以探讨Cd2+在水环境中的毒性及食蚊鱼在环境科学研究中的应用.结果表明,Cd2+对食蚊鱼96 h的LC50为22.55 mg/L,属于高毒物质.相同Cd2+暴露质量浓度下,随暴露时间延长,SOD和CAT活性总体表现为先升高后降低的趋势,GST活性则总体表现为先升高后降低、且趋于稳定的趋势.Cd2+暴露后食蚊鱼肝和鳃组织会出现不同程度损伤.研究表明,Cd2+对食蚊鱼属于高毒物质,验证了食蚊鱼对化学品Cd2+的敏感性.     

雄烯二酮长期暴露对食蚊鱼肝脏生物转化酶系的影响

为了研究雄烯二酮(4-androstene-3,17-dione,AED)长期暴露对食蚊鱼(Gambusia affinis)肝脏7-乙氧基-3-异酚恶唑脱乙基酶(EROD)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)的影响,分别利用不同浓度的AED(0.14、1.4、14、140 nmol·L-1和420 nmol·L-1)对食蚊鱼仔鱼进行180 d的水浴暴露,同时设丙酮和空白对照组,分别于第180天取样后测定肝脏的EROD和GST活性.结果表明,与对照组相比,AED对食蚊鱼雌性幼鱼的体重和体长均起到显著的抑制作用,对食蚊鱼雄性幼鱼的体重和体长的影响不明显,只有最高浓度起抑制作用.AED对食蚊鱼幼鱼EROD的抑制作用与暴露浓度呈显著的剂量关系.各浓度组AED对雌性食蚊鱼幼鱼和雄性食蚊鱼幼鱼GST活性的影响大致呈现出倒"U"曲线的趋势.