秀丽线虫转基因品系在环境暴露评价与毒理学研究中的应用

目前,模式动物秀丽线虫已被广泛应用于环境暴露评价和环境毒理学研究中.在系统介绍了各种秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中的应用进展基础上,分析了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价研究中的灵敏性与直观性的特点.最后,讨论了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中尚存在的问题和可能的...     

秀丽线虫适应响应的形成与调控机理

除了环境暴露评价,在环境毒理学研究中模式动物秀丽线虫也已经被应用于适应响应形成及其调控机理研究.在综述中,系统介绍了秀丽线虫中存在的几种形式毒物诱发的适应响应,即同一因素适应响应、交叉适应响应与特殊形式的适应响应;讨论了目前已经揭示出的6种影响适应响应形成因素;分析了适应响应形成可能机制,即抗氧化应激体系、热激蛋白、金...     

农药对秀丽隐杆线虫毒性效应及其机制的研究进展

随着大量农药被广泛的使用并最终汇聚到环境介质中,对生态环境和人体健康产生潜在影响。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是土壤中最丰富的后生动物,在土壤生态系统中具有重要地位,并作为一种重要的模式生物广泛应用于环境毒理学研究。本文从秀丽隐杆线虫常用的毒理学研究方法入手,以致死率、生长发育、运动行为、繁殖、活性氧自由基(ROS)水平、细胞凋亡水平、相关基因表达量和蛋白水平等作为测试指标,归纳总结农药对秀丽隐杆线虫的衰老性、神经及生殖系统的毒性效应,分析探索其毒性机理,并展望了未来的研究重点。     

盐酸四环素对秀丽线虫（C. elegans）的急性与多代毒性研究（Tetracycline Hydrochloride’s Acute Toxicity and Behavioral Toxicity with Multiexposures at Environmental Levels on C. elegans）

环境中抗生素的生态安全性受到越来越多的关注. 以盐酸四环素（TCH）为对象、秀丽线虫（C. elegans）为模式生物,开展了急性与多代毒性研究. 急性毒性实验表明盐酸四环素对秀丽线虫的LC50为167.5mg·L-1（12h）、82.9mg·L-1（24h）,与现有四环素毒性数据相比,秀丽线虫对TCH的毒性更为敏感. 分别对虫卵和成虫进行多代毒性的研究表明,盐酸四环素环境水平（μg·L-1）下的暴露,对秀丽线虫母代（P0）、子一代（F1）和子二代（F2）的逆向运动抑制率（RMI）、身体弯曲频率（BBFI）、Omega运动抑制率（OMI）3个行为学指标均具有显著的抑制作用,而且行为学指标比死亡率更加敏感,虫卵比成虫更加敏感. 多代毒性作用的结果表明,盐酸四环素对P0、F1和F2产生的毒性存在差异,对于RMI和BBFI,其毒性作用强度为P0>F2>F1;对于OMI,其毒性作用强度为P0>F1≈F2. 代际之间没有显示世代毒性逐代恶化或逐代修复的一般规律,可能与行为学指标的敏感性差异、盐酸四环素自身的降解、生物抗性有关.     

盐酸四环素对秀丽线虫(C.elegans)的急性与多代毒性研究

环境中抗生素的生态安全性受到越来越多的关注.以盐酸四环素(TCH)为对象、秀丽线虫(C.elegans)为模式生物,开展了急性与多代毒性研究.急性毒性实验表明盐酸四环素对秀丽线虫的LC50为167.5mg·L-(112h)、82.9mg·L-(124h),与现有四环素毒性数据相比,秀丽线虫对TCH的毒性更为敏感.分别对虫卵和成虫进行多代毒性的研究表明,盐酸四环素环境水平(μg·L-1)下的暴露,对秀丽线虫母代(P0)、子一代(F1)和子二代(F2)的逆向运动抑制率(RMI)、身体弯曲频率(BBFI)、Omega运动抑制率(OMI)3个行为学指标均具有显著的抑制作用,而且行为学指标比死亡率更加敏感,虫卵比成虫更加敏感.多代毒性作用的结果表明,盐酸四环素对P0、F1和F2产生的毒性存在差异,对于RMI和BBFI,其毒性作用强度为P0>F2>F1;对于OMI,其毒性作用强度为P0>F1≈F2.代际之间没有显示世代毒性逐代恶化或逐代修复的一般规律,可能与行为学指标的敏感性差异、盐酸四环素自身的降解、生物抗性有关.     

铬暴露导致的秀丽线虫多重毒性的世代间比较

利用模式生物秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)对铬(Cr)暴露导致的多重毒性及其在世代间的可传递性进行了研究.发育、生殖、运动行为、行为可塑性与寿命等方面的参数被用于多重毒性的分析.结果表明,Cr能够导致线虫出现多种表型和行为缺陷.低浓度(2.5μmol·L-1)Cr暴露即可导致发育、生殖与寿命上的严重缺陷,而高浓度(75和200μmol·L-1)Cr暴露还可以导致运动行为与行为可塑性上的严重缺陷.而且,大部分高浓度Cr暴露导致的缺陷可以从暴露当代传递到后代,使后代仍然呈现出严重的表型与行为缺陷.在这些后代中,各表型与行为缺陷只能得到有限的恢复,或没有明显的恢复.因此,就秀丽线虫而言,Cr暴露导致的各表型与行为缺陷很大程度上可以从暴露当代传递到后代个体中.     

不同尺度纳米镍对秀丽线虫的发育毒性

应用模式生物-秀丽隐杆线虫研究金属纳米镍的生殖发育毒性.采用20 nm和90 nm镍分别以2.5和5.0 μg·cm2两个剂量对秀丽隐杆线虫进行染毒,并以微米镍和生理盐水作对照,采用后代数目、世代时间、形态和体长、寿命和半数致死率等生殖发育相关评价指标,对纳米镍生殖发育毒性进行评价.结果发现,与生理盐水对照组和微米镍组比较,秀丽线虫暴露于20 nm和90 nm镍的两个剂量组后,均表现出生殖和发育的异常(P)＜0.01),并有剂量依赖性.且90 nm镍暴露对秀丽线虫后代数目、世代时间、形态和体长、寿命和半数致死天数等指标的缺陷作用均显著于20 nm镍.研究表明,纳米镍可影响秀丽线虫的生殖和发育功能,这一效应与纳米粒径和暴露浓度有关.此结论可为制定纳米镍的接触限值标准提供参考.     

双酚A不同暴露方式对线虫生长生殖发育及凋亡的影响

双酚A(BPA)是公认的环境内分泌干扰物,由于它在人群中的广泛分布,其对公众的健康危害一直广受关注.本研究利用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabdites elegans)研究了不同暴露时期、暴露方式下BPA对其生长发育及生殖毒性的影响.我们分别以秀丽线虫的虫卵、L1期幼虫为暴露起始阶段,固体暴露在不含胆固醇的60 mm NGM培养基上进行,液体暴露在含有液体培养基(K medium:32 mmol·L~(-1)KCl,51 mmol·L~(-1)NaCl,3 mmol·L~(-1)CaCl_2和3 mmol·L~(-1)MgSO4)的35 mm培养皿中进行,暴露72 h后,分别对线虫体长、生殖腺发育和生殖细胞凋亡进行检测.结果表明,无论固体暴露还是液体暴露,10μmol·L~(-1)及其以下浓度的BPA均不会对线虫的体长产生影响;而在生殖腺发育毒性评估中,BPA液体暴露表现出的毒性显著强于固体暴露,且BPA对胚胎期线虫的毒性显著强于L1期线虫;生殖细胞凋亡毒性结果显示,固体暴露下L1期线虫比胚胎期线虫对BPA更为敏感,但这种差异在液体暴露条件下并没有显现.     

砷与农药草甘膦、敌敌畏对秀丽隐杆线虫的联合毒性

农田常遭受砷和农药污染,这2种污染会产生联合毒性,影响生物体健康。利用野生型秀丽隐杆线虫进行砷、草甘膦和敌敌畏的24h单一毒性和联合毒性实验。结果表明,砷、草甘膦和敌敌畏对秀丽隐杆线虫24h-LC50分别为130.5mg·L-1、18.5mg·L-1、3.3μL·L-1;通过等效毒性相加法实验,发现砷与草甘膦对秀丽隐杆线虫的联合毒性为协同作用,砷与敌敌畏对秀丽隐杆线虫的联合毒性为拮抗作用。     

不同尺度纳米镍对秀丽线虫发育毒性的比较研究

应用模式生物-秀丽隐杆线虫研究金属纳米镍的生殖发育毒性。采用20nm和90nm镍分别以2.5和5.0μg·cm-2两个剂量对秀丽隐杆线虫进行染毒,并以微米镍和生理盐水作对照,采用后代数目、世代时间、形态和体长、寿命和半数致死率等生殖发育相关评价指标,对纳米镍生殖发育毒性进行评价。结果发现,与生理盐水对照组和微米镍组比较,秀丽线虫暴露于20nm和90nm镍的两个剂量组后,均表现出生殖和发育的异常(P<0.01),并有剂量依赖性。且90nm镍暴露对秀丽线虫后代数目、世代时间、形态和体长、寿命和半数致死天数等指标的缺陷作用均显著于20nm镍。研究表明,纳米镍可影响秀丽线虫的生殖和发育功能,这一效应与纳米粒径和暴露浓度有关。此结论可为制定纳米镍的接触限值标准提供参考。     

基于秀丽隐杆线虫的微量水样环境毒理学研究

目前,环境水样个体水平的毒理学检测成本较高、耗时长,且检测后的水样若处理不当易造成环境的二次污染。通过使用易于培养和观察、个体微小的模式生物—秀丽隐杆线虫作为实验对象,利用毛细玻璃管的虹吸原理将线虫暴露于微量的环境水样进行染毒培养,实现微量水样在个体水平的毒理学评价。为了验证该方法的可行性,检测了暴露组线虫与对照组线虫的生殖腺细胞损伤水平、活性氧自由基(ROS)产生量、氧化应激水平、脱氧核糖核酸(DNA)损伤水平等生物终点的差异性。研究结果有助于为微量环境水样在个体水平的毒理学分析提供一种快速、可行、廉价的评价手段。     

某石化废水的综合毒性评价及其处理工艺对毒性的削减规律研究

利用生物毒性测试对环境中的污染物进行生态风险评价,是目前风险评价中的研究热点。本研究以明亮发光杆菌(Photobacterium phosphoreum)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和大型溞(Daphina magna)为受试生物,对某石化厂废水的处理流程中5个主要单元出水的急性毒性进行了测试,分析了其急性毒性与理化指标间的相关性;同时,为了解不同处理单元毒性去除效果及主要毒性来源,结合毒性鉴别评价(toxicity identification evaluation,TIE)技术对各阶段出水的毒性削减及其主要致毒物质类别进行了分析。毒性测试结果表明,该废水处理厂对石化废水的毒性去除效果比较显著,其中进水对明亮发光杆菌、斜生栅藻和大型溞分别表现为中毒、高毒和剧毒,最终处理后出水的毒性分别为无急性毒、中毒和微毒,对毒性的去除效率分别为96.4%、74.3%和99.5%。TIE结果表明,石化废水中的主要致毒物质是非极性有机物和可滤型物质。本研究结果为石化废水的综合生物毒性评价提供了研究基础,为探讨废水生物毒性的去除提供了实例参考。     

中国城市绿化评价系统比较分析

城市绿化在城市环境建设中起着至关重要的作用。为衡量城市绿化建设的水平和指导城市规划,有必要建立科学的绿化评价体系。分析和比较了中国现有的4种国家级城市绿化评价体系：国家园林城市标准、全国绿化模范城市标准、国家森林城市标准和国家生态园林城市标准,并从易得性、可比性、简易性、客观性等4个方面对具体的指标进行了分析。4种绿化...     

邻苯二甲酸酯类增塑剂的体外细胞毒性评价

邻苯二甲酸酯(Phthalate esters, PAEs)是环境介质中的一类典型的有机污染物。已有研究表明,PAEs具有明显的内分泌干扰毒性,并会对动物和人体的生殖发育与神经系统造成损伤。体外细胞评价模型因具有高通量、测试周期短、成本低和毒性效应易于探明等技术优点,被广泛应用到PAEs毒理学效应的研究中。本文从内分泌干扰毒性、胚胎发育毒性、神经毒性、免疫毒性、遗传毒性以及致癌作用等方面,对PAEs的一些体外细胞毒性评价模型进行了分类和总结,并对其相应的研究进展进行了综述。本文旨在为体外细胞毒性评价模型的有效利用提供借鉴,并对PAEs毒性作用机制的深入研究提供思路和依据。     

16种除草剂对家蚕的毒性评价研究(Toxicity Evaluation of Sixteen Herbicides to Bombyx mori)

采用食下毒叶法在室内测定了二甲戊乐灵、异丙甲草胺、草甘膦铵盐等16种除草剂对家蚕的急性毒性,并根据其毒性范围进行分极,评价了其对环境的安全性.结果表明,10%啶嘧磺隆可湿性粉剂96hLC50为5.58mg·kg-(1桑叶),属于高毒;50%草甘膦可溶粉剂和80%莠灭净可湿性粉剂96hLC50分别为68.17mg·kg-(1桑叶)和111.75mg·kg-1(桑叶),属于中毒;其它13种药剂的LC50>200mg·kg-(1桑叶),属于低毒.     

2种经典模型对抗生素与重金属锌的蛋白核小球藻时间依赖联合毒性作用的评估比较

污染物在环境中普遍以混合物的形式存在,其累积毒性与毒性相互作用具有潜在的环境风险。因此,本研究以水环境中普遍存在的氨基糖苷类抗生素(硫酸链霉素、硫酸安普霉素和双氢链霉素)和重金属锌(Zn)为目标污染物,以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa,C. pyrenoidosa)为指示生物,应用直接均分射线法设计3种抗生素与Zn的3个二元混合物体系,应用时间毒性微板分析法系统测定3种抗生素和重金属Zn及其二元混合物射线的时间-浓度-毒性数据,以浓度加和(concentration addition,CA)与独立作用(independent action,IA)为标准加和参考模型,分析混合物毒性相互作用及其随时间变化规律。结果表明,随着暴露时间延长,3种抗生素和重金属Zn对C. pyrenoidosa的毒性逐渐增强; 2种模型对3个二元混合物体系的毒性相互作用评估基本一致,即在低浓度区域始终呈现加和作用,而在高浓度区域随暴露时间延长由协同作用逐渐转变为加和作用;而对于同一混合物体系,CA和IA模型预测毒性之间的差距随着浓度增加而增加,且IA预测曲线始终位于CA预测曲线上方,显示了IA模型在评估具有相异组分混合物的毒性时较CA模型接近实际观测值。     

In vitro evaluation of atmospheric particulate matter and sedimentation particles using yeast bioassay system.

Little information on the evaluation of airborne particulate matter (APM) and sedimentation particles from subway stations is available. The thermal metamorphism of train wheels generating toxic particles in subway stations is a possibility. In this study, the toxicity and physiological effects of particles from subway stations were evaluated using a yeast bioassay system. Estrogenic and antiestrogenic activities of APM in APM extracts from subway stations were determined. No estrogenic activity was found in the APM fractions and their S9-activated APM samples. Sedimentation dust samples also showed no estrogen activity. In contrast, extracts from sedimentation dust samples showed antiestrogen activity. Marked yeast toxicity was observed in the samples extracted from sedimentation dust. Potent yeast toxicity was also found in the S9-activated extracts from sedimentation dust. The results suggest that sedimentation dust from a semiclosed area of a subway system has antiestrogen activity, although both the origin and generation system of this activity are uncertain. These pollutants in sedimentation dust may change to a more toxic form in vivo by S9 activation.