环境污染物对硬骨鱼肾间应激轴影响的研究进展

具备神经内分泌应激反应能力是一个健康有机体的基本特征,它可以使动物应对威胁其体内平衡的紧急情形。鱼类在遭受环境胁迫时,通过启动肾间应激轴分泌应激激素皮质醇,为机体动员和分配能量以维持体内平衡。虽然近来大多数研究的焦点一直是污染物对生殖轴线以及性类固醇激素的影响,但是污染物对其它内分泌系统包括肾间应激轴的干扰也越来越受到关注。环境污染物干扰肾间应激轴不仅损害鱼类正常的应激反应能力,还会进一步危害其生长、生殖、免疫等生理功能。本文在简要介绍硬骨鱼肾间应激轴结构组成及调控机制的基础上,综述了多种环境污染物对硬骨鱼肾间应激轴的干扰作用及其机制,展望了该领域今后的研究重点和方向。     

三丁基锡对蓝子鱼的激素和酶指标及组织显微结构的影响

采用静态暴露方式研究三丁基锡氯化物(TBTCl)对黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)的毒性效应.当蓝子鱼暴露于40～4000 ng·L-1 TBTCl中10d或20d后,雌鱼和雄鱼的肝体指数显著升高,鳃、肝脏、脾脏、心脏、皮肤等组织的显微结构发生明显的病理变化;上述病变随毒物暴露剂量或暴露时间的增加而加剧.与对照组相比,暴露10d后,40 ng·L-1组的血浆睾酮水平和400 ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著升高,4000ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著降低、肝脏谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性极显著升高;暴露20d后,各处理组的血浆睾酮和皮质醇水平无显著变化,但40、400 ng·L-1组的肝脏GST活性显著升高.结果提示,肝体指数、肝脏代谢酶活性、血浆皮质醇水平,以及有关组织的病理变化可以作为评估三丁基锡等环境污染物毒性效应的生物指标.     

运输应激对二花脸和皮特兰猪血浆应激和代谢相关激素水平的影响

比较二花脸和皮特兰猪在2h运输过程中血浆ACTH、皮质醇、胰岛素和T3、T4水平的动态变化模式,以分析内分泌激素变化的品种特征.选用雄性二花脸猪10头,皮特兰猪6头,体重达20kg时安装颈静脉瘘管,1wk后运输试验,运输过程中不同时间点采集血样,放射免疫分析法测定血浆激素水平.上车后两品种猪ACTH水平缓慢上升,60min后达到峰值,下车后15min恢复至基础水平,运输过程中ACTH水平及变化幅度均未表现显著的品种差异;运输前皮质醇水平二花脸显著高于皮特兰猪,上车后两品种皮质醇均迅速上升,出发后15min达到峰值,下车后15min均快速恢复至基础水平,运输过程中皮特兰皮质醇上升的幅度显著高于二花脸猪;两品种胰岛素水平上车后均呈下降趋势,二花脸胰岛素水平总体上显著高于皮特兰猪;T3水平在上车后也表现快速下降,无论是T3水平还是其变化幅度均不表现显著的品种差异;皮特兰猪上车后T4水平稍微下降而二花脸猪显著下降,皮特兰T4水平总体显著高于二花脸猪.运输应激伴随血浆ACTH和皮质醇水平升高,而胰岛素、T3和T4水平下降,皮质醇水平升高的幅度能够反映猪的应激敏感性.图1参25     

海洋石油钻井平台生产性噪声慢性暴露对血清皮质醇水平的影响

采用自身对照试验,利用个体噪声剂量系统检测海洋石油钻井平台作业人员在作业期间生产性噪声个体暴露水平(40 h等效声级),采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测噪声暴露作业前后血清皮质醇水平,并分析血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平和暴露时间的关系。结果表明:噪声暴露作业后,全部作业人员血清皮质醇水平明显升高(p0.05,α=0.05);不同噪声暴露水平作业人员血清皮质醇水平差别没有统计学意义(p0.05);噪声暴露20 d的作业人员血清皮质醇水平明显高于噪声暴露≤20 d者(p0.05)。血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平没有显著关联性,而与噪声暴露时间呈明显的正相关(p0.05)。研究表明,生产性噪声慢性暴露使血清皮质醇水平升高,且暴露时间是主要影响因素。     

皮质醇影响青鳉鳃内钠钾ATP酶基因表达的研究

目前河流中存在较高浓度的天然和人造糖皮质激素(如皮质醇等)污染,其可能对鱼类的渗透压调节和海河洄游产生影响.鱼类鳃内钠钾ATP酶对调节渗透压平衡、适应海河洄游等起关键性作用,有研究表明鱼类鳃内钠钾ATP酶基因表达受皮质醇调控.为此,论文克隆了青鳉钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因的序列片段,建立了实时定量RT-PCR测定方法,研究了盐度的增加对其基因表达的影响,并重点探讨了皮质醇对鱼类适应盐度时鳃内钠钾ATP酶基因表达变化的影响.结果表明,适应15‰盐水的青鳉鳃内钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因表达显著升高;在转入淡水48h后,钠钾ATP酶α和钠钾ATP酶β基因表达基本恢复到正常水平,但是转入含有100ng·L-1皮质醇暴露水平的淡水中,48h后钠钾ATP酶α基因表达仍处于较高水平,表明100ng·L-1浓度的皮质醇能够显著诱导鳃内钠钾ATP酶α的基因表达,可能干扰渗透压调节,对一些洄游鱼类的溯河过程可能构成潜在影响.     

冷应激对断乳仔猪ACTH及皮质醇的影响

断乳仔猪在-3~3℃低温条件下冷暴露24h,然后在15~18℃室温条件下恢复,检测血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)和皮质醇的动态变化.结果表明,仔猪血浆中ACTH和皮质醇含量随冷暴露时间延长而逐渐升高,冷应激6h时,ACTH含量高于冷应激前的水平(P<0.05);冷应激12h时,ACTH和皮质醇含量与冷应激前比较均有极显著升高(P<0.01);冷应激24h时,两激素含量与冷应激前无显著差异.终止冷暴露后0.5h,ACTH和皮质醇含量均高于冷应激前水平(P<0.05,P<0.01);3h时两激素水平基本恢复正常,但6h时两激素水平再次升高(P<0.01),呈波动性变化.表1参10     

急性冷暴露对仔猪血浆中IL-2、IL-6、ACTH和皮质醇水平的影响

为了探讨急性冷应激对仔猪免疫系统的影响,本试验将18头45 d"约克夏"仔猪随机分成常温对照组(Control,C)、冷暴露组(Cold exposure,CE)和冷暴露并阻断糖皮质激素受体组(Cold exposure+RU486,CER).常温组在18～20 ℃、冷暴露各组在4～8℃环境下分栏饲养.冷暴露时间持续12 h,在冷暴露开始后的第0、1、3、6、9、12 h六个时间点对18头仔猪采血并分离血浆,分别使用双抗体夹心ELISA法检测各血浆样品的IL-2和IL-6水平,放射免疫分析法测定血浆样品的ACTH和皮质醇水平.结果显示:单纯冷暴露组IL-2水平和IL-6水平在冷暴露6 h时明显升高(P<0.01),ACTH水平在各时间点均明显降低(P<0.01),而Cortisol水平仅在冷暴露3 h时明显升高(P<0.01),IL-2与IL-6的水平呈强相关(r=0.959 5),ACTH与IL-2的水平呈巾等强度负相关(r=-0.435 9)、与IL-6的水平呈弱的负相关,皮质醇与IL-2的水平呈弱的负相关、与IL-6的水平呈中等强度负相关(r=-0.447 8);受体阻断组IL-2在冷暴露6h、9 h和12 h时均明显升高(P<0.01),IL-6在冷暴露6 h明显升高(P<0.01),ACTH在冷暴露各时间点均明显降低(P<0.01),IL-2和IL-6水平呈中等相关(r=0.416 1),ACTH与IL-2、IL-6的水平均呈强负相关(r=-0.676 5/-0.717 4),皮质醇与IL-2、IL-6均呈弱负相关.上述结果表明,急性冷暴露能使IL-2、IL-6及皮质醇的分泌增强,且阻断糖皮质激素受体会导致IL-2和IL-6之间以及ACTH与IL-2/IL-6之间的相关性改变.图1参21