Ca2+与Pb2+相互作用对斑马鱼胚胎毒性效应的影响

为探明Ca²⁺浓度增加是否会使鱼类早期发育阶段对铅毒性的敏感性升高,以及Ca²⁺单独减弱铅毒性的浓度范围,选用斑马鱼胚胎作为实验材料,记录在不同的水化学参数条件下,胚胎发育过程中一些具有代表性的毒理学终点,采用相对易于观察且敏感的指标——72 h孵化率进行分析.用Visual MINTEQ2.5.2软件进行溶液中离子的化学形态分析.结果表明,当Ca²⁺浓度从0.25 mmol/Ｌ增加到2.00 mmol/Ｌ时,导致了以自由铅离子活度（{Pb²⁺}）和溶解态铅总浓度（［Pb］_T）表示的72　h EC₅₀的增加（表现为发育延迟）,两者之间存在良好的线性关系.通过这一线性关系,可以对Ca²⁺浓度对铅毒性的影响进行预测.这一结果支持了生物配体模型（BLM）概念的假设,说明在胚胎的表面,铅离子与钙离子可能在传输和毒性作用位点上存在竞争作用.而当Ca²⁺浓度从2.00 mmol/Ｌ增加到4.00 mmol/Ｌ时,72 h EC₅₀ {Pb²⁺}和72 h EC₅₀ ［Pb］_T并没有显著的增加.     

肼与苯肼对斑马鱼胚胎和仔鱼的毒性研究

采用国际新推出的鱼类长效应测定技术对水中肼与苯肼的毒性进行了测定。结果表明,胼对鱼类具有很大毒性,对斑马鱼胚胎发育有影响,最低影响浓度(LOEC)为0.049mg/L,无影响浓度(NOEC)为0.0245mg/L,对仔鱼存活的最低影响浓度为0.0035mg/L,无影响浓度为0.00175mg/L。苯肼的毒性比肼大,对斑马鱼鱼卵孵化的LOEC为0.0078mg/L,NOEC为0.0039mg/L,对仔鱼生存的LOEC为0.00098mg/L,NOEC为0.00049mg/L.结果表明,仔鱼比鱼卵对肼及苯肼的毒性更敏感.笔者认为斑马鱼胚胎和仔鱼毒性实验方法是一个能反映毒物对鱼类长期毒性效应的快速实验技术值得推广使用。     

大气颗粒物对斑马鱼胚胎的毒性及机制研究进展

流行病学研究揭示PM_2.5暴露与低体重新生儿,早产,先兆子痫,自发性流产,胎儿心血管、消化和神经系统发育异常以及出生缺陷具有相关性,但PM_2.5对儿童发育影响的毒性机制尚不清楚。斑马鱼现已成为体内发育毒性研究的主要模式动物,综述了大气颗粒物对斑马鱼胚胎的毒性及机制相关研究进展,结果表明:大气颗粒物暴露可增加胚胎畸形率和死亡率,且效应强度与颗粒物来源和暴露方式有关;大气颗粒物还可造成胚胎骨骼、心脏、鱼鳔、肝、肠、肌肉等器官组织损伤;毒性机制主要包括改变胚胎全基因表达、microRNA表达及心脏AhR和Wnt/β-catenin通路相关基因表达,最终引起炎症和氧化应激过程,导致胚胎毒性和器官畸形,影响心血管、神经、运动等系统发育。     

氯霉素对斑马鱼早期发育的毒性效应

通过氯霉素对斑马鱼(Daniorerio)胚胎及仔鱼的毒性暴露实验,研究了氯霉素对斑马鱼早期发育的致死和亚致死毒性效应.结果表明,氯霉素对斑马鱼胚胎的自主运动、心跳和孵化能力均造成了明显的不利影响,并且胚胎和仔鱼在毒性暴露过程中均产生了明显的畸形特征.其中,低浓度的氯霉素对胚胎的自主运动产生抑制作用,而高浓度的氯霉素对其自主运动产生明显的刺激作用.高浓度的氯霉素抑制胚胎和仔鱼的心跳及孵化能力,且对胚胎和仔鱼造成致死效应,其96hLC50值分别为56.6mg·mL-1和116.8mg·mL-1,而低浓度的氯霉素对胚胎和仔鱼产生致畸效应,胚胎和仔鱼表现出的主要畸形特征有心包水肿、卵黄囊肿胀、凝血、脊柱弯曲和鳔缺失.     

4种典型羟基化多溴联苯醚对斑马鱼胚胎的毒性和生物富集性

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是近年来发现的一种新型有机污染物,它的存在与人类生产的PBDEs有着密切的关系,因而备受关注.本文以斑马鱼胚胎为受试生物,研究了2'-羟基-2,3',4,5'-四溴联苯醚(2'-OH-BDE-68)、3-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(3-OH-BDE-47)、5-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(5-OH-BDE-47)、6-羟基-2,2',4,4'-四溴联苯醚(6-OH-BDE-47)4种典型OH-PBDEs对斑马鱼胚胎毒性效应和富集规律,测定了孵化率、存活率、正常率、心率、体长等指标和斑马鱼早期生活阶段体内的生物富集系数.结果表明,4种OH-PBDEs暴露引起斑马鱼胚胎孵化率、心率、存活率下降,畸形率升高并抑制生长发育.组织病理学研究显示,受试组斑马鱼与空白相比,出现鳃结构紊乱、腮丝上皮增厚、组织残损、脱落甚至坏死及脊椎变形等症状.2'-OH-BDE-68、3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47的生物富集系数(45 d-BCF值)分别为424、244、588和144.     

氯苯对斑马鱼胚胎发育和仔鱼的毒性效应研究

选取健康的雌雄斑马鱼按1:1或1:2的比例进行交配产卵。采用静态法,以丙酮为助溶剂,分别用不同浓度的CB进行斑马鱼受精卵和刚平衡游动仔鱼的暴露试验,记录胚胎孵化数和胚胎、仔鱼畸形数以及仔鱼死亡数。不同浓度的CB可导致斑马鱼胚胎孵化率降低及孵出的仔鱼畸形率增加,且毒性呈现剂量-效应关系。当CB浓度高于0.88μg/L时,斑马鱼胚胎及其孵出的仔鱼畸形率开始增加;当CB为108.9μg/L时,暴露24 h的胚胎出现全致畸效应。能平衡游动的斑马仔鱼对CB的毒性也很敏感,24 h、72 h和96 h的LC50值分别为95.35、80.51和62.28μg/L;110.0μg/L CB使处理24 h的仔鱼全部死亡。较低浓度的CB就使斑马鱼胚胎发育畸形;其对仔鱼的毒性也很显著,达到一定浓度可使其死亡。     

镉暴露对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究

镉是一种具有强致畸性和致癌性的重金属. 为研究镉暴露对早期胚胎发育的毒性效应,以斑马鱼为模式动物,选取5个镉浓度来处理斑马鱼胚胎4~120 hpf (hours post fertilization, 受精后小时),计算镉的半致死(LC₅₀)浓度,研究7.50 mg/L镉对斑马鱼胚胎8个基因表达的影响. 结果表明:镉暴露导致斑马鱼胚胎产生小头、小眼、躯干弯曲、心脏发育异常以及死亡等异常. 通过原位杂交和定量PCR方法分析镉对抗氧化基因(prdx1和gstp1.2)、转录翻译相关基因(atf3、jdp2b和eif4a1b)、应激反应相关基因(hsp70l和hsp90aa1.1)以及脂肪酸结合蛋白基因(fabp7a)表达的影响,发现镉暴露将改变上述基因在组织和器官的表达及表达水平,这些影响可能与镉导致斑马鱼胚胎嗅球、侧线、神经和心脏的发育异常有关. 研究显示,镉的LC₅₀浓度为15.20 mg/L,7.50 mg/L的镉可影响斑马鱼胚胎的氧化应激、转录翻译和早期神经发育等过程,并通过影响基因表达从而干扰斑马鱼胚胎发育,进而可能造成个体嗅觉、视觉和运动等功能缺陷.      

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。     

己烯雌酚在斑马鱼胚胎中的生物蓄积及毒性机制研究

采用HPLC和斑马鱼胚胎发育方法,测定了己烯雌酚（DES）在标准模式种斑马鱼胚胎体内的蓄积规律及胚胎毒性效应,并利用定量活性-结构分析（QSAR）和基因芯片技术,探讨了DES对斑马鱼胚胎的致毒机制.结果表明,在0.2 mg/L DES中暴露24、 48和72 h后,胚胎体内的DES含量分别为（25.78±4.95）、（54.88±7.10）和（71.93±10.55）μg/g;不同起始染毒时间（0 hpf和8 hpf）条件下,亚致死最敏感指标均为72 h孵化率抑制,EC₅₀分别为（0.14±0.09）和（0.33±0.14） mg/L,说明胚胎在发育囊胚期（发育8　h）前对DES暴露更为敏感.QSAR研究发现,DES相对其它酚类类雌激素对斑马鱼胚胎具有较高的毒性,这与它具有较高的TE值（51.121 7　eV）相关;基因芯片研究发现,5　μg/L DES暴露21　d后能导致斑马鱼成鱼部分基因表达异常.DES对斑马鱼具有一定的胚胎毒性和遗传毒性,而生化反应是致毒的关键步骤.     

纳米氧化物对斑马鱼胚胎孵化率的影响

为评价纳米氧化物的水生态毒理效应,以模式生物斑马鱼胚胎为研究对象,观察了纳米ZnO、纳米TiO2、纳米Fe2O3、纳米Fe3O4和纳米SiO2对其96h孵化率的影响.结果表明,纳米氧化物毒性与其成分有很大关系.纳米ZnO对斑马鱼胚胎孵化抑制作用明显,毒性较大,且其毒性与浓度之间存在一定的剂量-效应关系;在低浓度时,纳米ZnO抑制胚胎孵化的效应较等浓度Zn2+强,说明纳米ZnO特殊理化性质发挥了一定作用.纳米Fe2O3在低浓度下不影响胚胎孵化率,而在高浓度下抑制胚胎孵化.纳米TiO2、纳米Fe3O4、和纳米SiO2对斑马鱼胚胎96h孵化率没有明显影响.     

PFOS/PFOA对斑马鱼(Danio rerio)胚胎致毒效应研究

采用斑马鱼胚胎毒性测试方法,研究了PFOA/PFOS对斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段生长发育的影响.结果表明,PFOS/PFOA对斑马鱼有明显毒性作用,LC50(48 h)分别为1 005 mg/L和107 mg/L,LC50(96 h)分别为499 mg/L和71 mg/L.PFOS/PFOA抑制斑马鱼胚胎发育,可导致胚胎发育畸形,甚至死亡,高浓度(>240 mg/L)PFOS损伤细胞膜,导致胚胎分裂中的细胞发生自溶而卵凝结死亡,抑制胚胎原肠胚的形成.在各种亚致死效应中,脊柱畸形对PFOS暴露最敏感,其EC50=9.14 mg/L,PFOA暴露最敏感亚致死性毒理学终点为96 h孵化,对应EC50=328.0 mg/L.PFOA/PFOS导致胚胎发育延迟,具有发育毒性.     

金雀异黄素对雄性斑马鱼卵黄原蛋白mRNA的诱导机理

采用质量浓度分别为1、10、100、1 000 μg/L的金雀异黄素对成年雄性斑马鱼进行水体暴露28 d,通过real-time PCR技术检测雄性斑马鱼肝脏内Vtg-1(卵黄原蛋白)、ERα和ERβ1 mRNA(雌激素受体)的表达水平,并利用同位素放射免疫法检测雄性斑马鱼性腺w(睾酮)和w(E₂)(E₂为17β-estradiol,17β-雌二醇). 结果表明:10~1 000 μg/L金雀异黄素显著诱导了雄性斑马鱼肝脏Vtg-1 mRNA的表达,二者呈剂量-效应关系,同时显著上调了雌激素受体ERβ1 mRNA的表达;但1~1 000 μg/L金雀异黄素却极显著地抑制了雄性斑马鱼肝脏内ERα mRNA的表达,同时造成雄性斑马鱼性腺w(E₂)的升高和w(睾酮)的降低. 研究结果显示,金雀异黄素可能通过提高雄性斑马鱼体内ERβ1mRNA的表达和内源w(E₂),增强ERβ1对内源雌激素的介导作用,从而促进Vtg-1的表达.      

双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型溞和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型溞的幼溞接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC50分别为8.91和0.69 mg·L-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC50分别为9.06和1.78 mg·L-1.根据化学物质对鱼类和溞类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC50为2.90mg·L-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC50为0.14 mg·L-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.     

萘对斑马鱼(Danio rerio)内脏团抗氧化防御系统的胁迫与生物响应

经急性毒性实验,得到萘对成体斑马鱼96 h的半数致死浓度(LC50)为11.8 mg·L-1.在此基础上,设置5个浓度梯度:0、 1/6 LC50、 1/4 LC50、 1/3 LC50、 1/2 LC50,研究了在不同的暴露时间下(0.5、 1、 2、 4、、 14d),萘对斑马鱼抗氧化防御系统的影响.结果表明,还原型谷胱甘肽(glutathione, GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPx)和谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase, GST)对萘非常敏感,在暴露0.5 d时就受到抑制或诱导.0.5 d后GPx活性整体上被诱导,只在第14 d时高浓度组(1/3 LC50和1/2 LC50浓度组)GPx活性被抑制;GST和GSH则总体上是低于对照的.超氧化物岐化酶(superoxide dismutase, SOD)活性在2d后呈现先诱导后抑制;过氧化氢酶(catalase, CAT)活性在1 d后整体上受抑制.萘对斑马鱼内脏团抗氧化防御系统能产生影响,其变化可作为生物标志物,来评价暴露于多环芳烃有机污染的鱼类的生物学效应.     

苯醚甲环唑对斑马鱼抗氧化酶的影响

以斑马鱼为模式生物研究了三唑类杀菌剂苯醚甲环唑对斑马鱼脑和肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽还原酶(GR)四种抗氧化酶活性的影响.结果发现:苯醚甲环唑暴露后,斑马鱼脑中CAT酶活性随暴露时间延长呈现出先升高后降低的趋势.50μg/L及更高浓度的苯醚甲环唑能够显著抑制斑马鱼脑和肝脏中GPx的活性,且对脑中GPx活性的抑制程度更强.另外,500μg/L苯醚甲环唑处理后,斑马鱼肝脏和脑中GR活性表现出不同的变化趋势,肝脏中GR活性下降,而脑中GR活性升高.上述结果表明50μg/L的苯醚甲环唑即可影响斑马鱼的抗氧化系统,其对农业水域中的鱼类影响值得重视.     

萘对斑马鱼（Danio rerio）内脏团抗氧化防御系统的胁迫与生物响应

经急性毒性实验,得到萘对成体斑马鱼96　h的半数致死浓度（LC₅₀）为11.8 mg·L^-1.在此基础上,设置5个浓度梯度：0、 1/6 LC₅₀、 1/4 LC₅₀、 1/3 LC₅₀、 1/2 LC₅₀,研究了在不同的暴露时间下（0.5、 1、 2、 4、 、 14d）,萘对斑马鱼抗氧化防御系统的影响.结果表明,还原型谷胱甘肽（glutathione, GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GPx）和谷胱甘肽硫转移酶（glutathione S-transferase, GST）对萘非常敏感,在暴露0.5　d时就受到抑制或诱导.0.5　d后GPx活性整体上被诱导,只在第14　d时高浓度组（1/3 LC₅₀和1/2 LC₅₀浓度组）GPx活性被抑制;GST和GSH则总体上是低于对照的.超氧化物岐化酶（superoxide dismutase, SOD）活性在2d后呈现先诱导后抑制;过氧化氢酶（catalase, CAT）活性在1　d后整体上受抑制.萘对斑马鱼内脏团抗氧化防御系统能产生影响,其变化可作为生物标志物,来评价暴露于多环芳烃有机污染的鱼类的生物学效应.     

双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的毒性

采用静态生物急性试验的方法,研究了双酚A和四溴双酚A对大型和斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段的生长发育影响.结果表明,大型的幼接触不同浓度的双酚A和四溴双酚A,活动会受到抑制,甚至死亡,48 h的EC₅₀分别为8.91和0.69 mg·L^-1;对斑马鱼也有明显的毒性作用,其96 h的LC₅₀分别为9.06和1.78 mg·L^-1.根据化学物质对鱼类和类的毒性评价标准,这2个化合物都属于高毒物质.双酚A和四溴双酚A对斑马鱼生命早期阶段毒性影响的研究结果表明,对斑马鱼胚胎发育有明显抑制作用,可以造成胚胎发育畸形甚至死亡,斑马鱼胚胎72 h孵化畸形是双酚A的最敏感指标,EC₅₀为2.90 mg·L^-1,72 h未孵化是四溴双酚A的最敏感指标,EC₅₀为0.14 mg·L^-1.双酚A和四溴双酚A对鱼卵发育有显著影响,双酚A对鱼卵有致畸作用,四溴双酚A抑制了鱼卵孵化.