长期铅暴露对小鼠胸腺微环境阳性选择相关分子表达的影响

为探讨铅暴露对小鼠胸腺微环境阳性选择相关分子表达的影响,将24只健康初断乳21日龄清洁级雄性KM小鼠随机分为4组,分别为对照(蒸馏水)组和低(200 mg·L-1)、中(400 mg·L-1)、高(800 mg·L-1)剂量乙酸铅染毒组,每组6只.采用自由饮水方式进行染毒,连续染毒12周.染毒结束后,采用流式细胞技术检测小鼠胸腺细胞和胸腺上皮细胞阳性选择相关膜分子的表达.结果发现,与对照组比较,各剂量乙酸铅染毒组小鼠胸腺细胞膜分子CD4、CD8、CD28和LFA-1及胸腺上皮细胞H2-A、H2-K、B7和ICAM-1的表达均明显下降,差异显著(p＜0.05);且随着乙酸铅染毒剂量的升高,小鼠胸腺细胞膜分子CD4、CD8、CD28、LFA-1的表达及胸腺上皮细胞膜分子H2-A、H2-K、B7、ICAM-1的表达均呈下降趋势.     

铅诱导的PC12细胞凋亡及caspase-3的激活

用MTT法及TUNEL法检测醋酸铅对PC12细胞活力和凋亡率的影响,并用荧光标记的特异性caspase-3抑制剂来测量caspase-3的激活.结果显示,PC12细胞暴露于浓度为0.1、1、10、100 μmol·L-1的醋酸铅中24 h后,凋亡率和caspase-3的激活显著增加,并具有剂量-效应关系;当铅浓度达到1 μmol·L-1及以上时,细胞活力明显下降.因此可以推论,铅能够诱导PC12细胞发生凋亡,caspase-3的激活可能在这过程中起了非常重要的作用.     

铅对健康的影响研究进展

对铅与健康的研究进展作一简要介绍，包括铅中毒指标，铅的测定方法，铅对健康的影响和铅危害防治措施。     

乙酸铅对PC12细胞形态的影响

为了从形态学角度研究铅诱导细胞凋亡的机制,用100 μmol·L-1乙酸铅对PC12细胞进行染毒24 h,检测细胞整体形态、细胞骨架和细胞超微结构的改变.实验结果显示:乙酸铅染毒24 h后.细胞整体形态和细胞骨架无明显改变.但电子显微镜下已出现细胞核固缩;线粒体肿胀、正常结构消失并伴有空泡化;胞内出现鼓泡等现象.结合前期研究结果,推测线粒体在铅诱导细胞凋亡中起了重要作用.而细胞骨架不参与此过程.     

低剂量长期铅暴露对雄性黑斑蛙精巢组织关键酶活性的影响

在实验条件下,将健康的性成熟雄性黑斑蛙暴露于0.1、0.2、0.4、0.8和1.6mg·L-1的Pb2+溶液中30d,以Ca2+-ATP酶、Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶、β-葡萄糖醛酸苷酶(β-DG)、乳酸脱氢酶(LDH)和酸性磷酸酶(ACP)活性为指标,进行了长期铅暴露对雄性黑斑蛙生殖毒性的研究.结果表明:随着铅染毒剂量的增加,Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶活性被诱导,Ca2+-Mg2+-ATP酶活性被抑制,当Ca2+-Mg2+-ATP酶的抑制程度超过Ca2+-ATP酶和Na+-K+-ATP酶的代偿机制时,会抑制精子的发生,进而导致雄性生殖毒性;在1.6mg·L-1Pb2+处理下,ACP酶被显著抑制,提示支持细胞受损,精子总数受到影响;在0.4mg·L-1Pb2+处理下,LDH酶被显著抑制,提示生精细胞受损,精子质量受到影响.     

Cr(Ⅵ)染毒对小鼠肝脏细胞凋亡以及凋亡相关蛋白的影响

为研究六价铬(Cr(Ⅵ))对生物体的细胞凋亡以及凋亡相关蛋白的改变,用0、25、50和100 mg·kg-1的重铬酸钾(K2Cr2O7)对小鼠进行1d或持续5 d灌胃,检测肝脏细胞凋亡以及p53、Bcl-2、Bax蛋白表达水平和caspase-3酶的激活.实验结果显示,Cr(Ⅵ)染毒1 d或5 d后,小鼠肝细胞凋亡率随染毒剂量的增加而增加,并呈明显的剂量-反应关系;p53、Bax蛋白表达升高,Bcl-2蛋白表达下降,easpase-3酶激活增加,且p53、Bcl-2蛋白表达水平和caspase-3酶激活水平在100mg·kg-1剂量组的2个染毒时间段与对照组相比均具有显著性差异,Bax蛋白表达水平仅在100 mg·kg-1染毒5 d的实验组与对照组相比具有显著性差异.结果表明,Cr(Ⅵ)能诱导小鼠肝脏细胞凋亡,p53、Bcl-2、Bax和caspase-3在这个过程中可能起重要作用.     

Fas/FasL途径在氟暴露致PC12细胞凋亡中的作用

为了探讨Fas/FasL途径在氟暴露致PC12细胞凋亡中的作用及其机制,采用含20、40、80、160mg/L NaF培养液处理PC12细胞.结果表明,所有剂量NaF处理12、24、36、48h,PC12细胞活性升高;上述不同剂量NaF处理24h后,与对照组比,PC12细胞的活性氧水平、细胞凋亡率、细胞内Fas/FasL信号转导通路Fas和FasL、Caspase8、FADD、Caspase3基因和蛋白表达水平均呈显著上升（P < 0.05）,而Bid基因和蛋白表达水平显著下降（P < 0.05）,且呈氟暴露剂量依赖性.结果提示Fas/FasL途径在氟暴露致PC12细胞凋亡中起重要作用,其中FADD可能是Fas/FasL凋亡途径中的重要靶分子.     

Caspase-3在微囊藻毒素诱导的细胞凋亡中的作用

在已证实微囊藻毒素LR(MCLR)可以诱导大鼠肾细胞凋亡的基础上,采用荧光染料FAM标记的特异性的caspase-3的抑制剂来检测活细胞中caspase-3的酶活性,探讨caspase-3在MCLR诱导的细胞凋亡中所起的作用.结果表明,MCLR可以诱导caspase-3活性的增强.因此推测caspase-3在MCLR诱导的细胞凋亡中可能起重要作用.     

钙信号对镉诱导河南华溪蟹细胞凋亡的调控

以河南华溪蟹(Sinopptamon henanense)为研究材料,采用生理生化和酶学组织化学等方法,通过不同时间(12、24、48、72和96 h)不同镉浓度(0、14.5、29、58 mg·L-1)处理,首先研究了镉对肝胰腺细胞内钙调素(CaM)含量、钙ATP酶(Ca2+-ATPase)活性和细胞凋亡的影响;然后用Ca2+抑制剂EGTA和LaCl3预处理河南华溪蟹后再进行镉处理,以分析Ca2+信号对镉诱导肝胰腺细胞凋亡的影响.结果显示,镉处理引起肝胰腺细胞CaM含量和Ca2+-ATPase活性显著升高,并且Caspase-3和Caspase-9被激活.用Ca2+抑制剂EGTA和LaCl3预处理华溪蟹4 h后,再用镉处理48 h,镉诱导的肝胰腺细胞Caspase-3和Caspase-9活性上升都被阻断.结果表明:镉处理引起河南华溪蟹肝胰腺细胞Ca2+浓度发生变化,并通过CaM等信号分子调控Caspase-3/9活性,进而引发细胞凋亡.     

中国工业过程大气铅排放特征

依据典型行业活动水平数据和排放因子,采用"自下而上"排放因子法构建了2000—2010年我国有色金属冶炼、钢铁冶炼、建筑材料生产和铅酸电池生产等工业生产过程大气铅(Pb)排放清单.结果显示,我国工业过程大气Pb排放呈逐年递增趋势,年均增长率为12.5%,2010年排放量高达14920.47t;有色金属冶炼过程为大气Pb的主要来源,比重高达66.7%,其中,铅冶炼过程对整个工业过程的Pb排放贡献达到29.0%.钢铁烧结过程大气Pb排放仅次于有色金属冶炼过程,排放贡献率达23.1%,其排放主要来源于粗钢冶炼.另外,由于产业集中度低和控制技术相对落后,导致建材生产行业和铅酸电池生产过程排放对周边的环境影响也不容忽视.受矿产资源分布不均及产业布局等因素影响,我国工业过程大气Pb排放地区分布差异明显,主要集中在湖南、河南、云南、河北和江西等省份.     

中国儿童铅暴露健康风险评估

通过检索中国生物医学文献数据库和中国全文期刊数据库,以及相关文献追溯等途径检索收集,并按照拟定的标准筛选国内1994-2012年公开发表的有关儿童血铅水平的论文;根据调查对象居住地点,将论文分为以城市儿童为研究对象和以农村儿童为研究对象两类.在此基础上,按照WHO推荐的评价方法,评估儿童铅暴露引起的轻度精神发育迟滞(以精神发育迟滞MMR发病率表征)及其疾病负担(以伤残调整寿命年DALYs表征),以此评价中国儿童铅暴露的健康风险.结果表明,中国城市儿童的血铅均值为7.02 μg·dL-1,MMR的发病率为17.9‰,农村儿童相应值分别为7.88 μg·dL-1和19.8‰.城市和农村儿童因铅暴露导致的DALYs损失分别为每千人39.4例和43.2例.结果提示,我国儿童铅暴露所致MMR发病率高于西太平洋区的平均水平,应采取积极的措施降低儿童铅暴露水平.     

Programmed cell death induced by modified clay in controlling Prorocentrum donghaiense bloom

Modified clay (MC), an effective material used for the emergency elimination of algal blooms, can rapidly reduce the biomass of harmful algal blooms (HABs) via flocculation. After that, MC can still control bloom population through indirect effects such as oxidative stress, which was initially proposed to be related to programmed cell death (PCD) at molecular level. To further study the MC induced cell death in residual bloom organisms, especially identifying PCD process, we studied the physiological state of the residual Prorocentrum donghaiense. The experimental results showed that flocculation changed the physiological state of the residual cells, as evidenced by growth inhibition and increased reactive oxygen species production. Moreover, this research provides biochemical and ultrastructural evidence showing that MC induces PCD in P. donghaiense. Nuclear changes were observed, and increased caspase-like activity, externalization of phosphatidylserine and DNA fragmentation were detected in MC-treated groups and quantified. And the mitochondrial apoptosis pathway was activated in both MC-treated groups. Besides, the features of MC-induced PCD in a unicellular organism were summarized and its concentration dependent manner was proved. All our preliminary results elucidate the mechanism through which MC can further control HABs by inducing PCD and suggest a promising application of PCD in bloom control.     

柱状污泥基活性炭制备方法及其除污染效能研究

以城市污水厂剩余污泥为原料,用氯化锌活化法研究一种柱状污泥基活性炭(CSAC)的制备方法及其工艺条件优化,并选择粉末污泥基活性炭(PSAC)和一种商品煤质碳(MAC)作为对照,考察了CSAC对重金属离子Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)及有机污染物硝基苯的吸附去除效能.结果表明,CSAC的比表面积及微孔容积分别是306.9 m2·g-1和0.109 cm3·g-1,仅为MAC的36.7%和23.6%,但其对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的平衡吸附量却远远高于MAC,说明CSAC表面存在的高含量酸性官能团在吸附去除重金属过程中起到了重要的作用.由于制备原料相同及制备工艺相似,CSAC与PSAC的理化性质基本相同,两种炭的表面酸性官能团含量较高,对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)均具有较好的吸附去除效果,优于MAC,只是CSAC的比表面积和微孔容积略低于PSAC;在对硝基苯的吸附实验中,CSAC及PSAC的吸附效率均远远低于MAC,说明在对有机物硝基苯的吸附中,活性炭的比表面积等物理性质起到了较大的作用.同时,所制备的CSAC的稳定度大于95%,易于分离回收,不会造成二次污染,适合废水中重金属离子的吸附去除.     

湖南烤烟(Nicotiana tabacum)铅含量的空间变异特性研究

以2002～2003年湖南烤烟(Nicotiana tabacum)为研究对象,利用地统计学方法与GIS技术相结合的方法研究了该地区烤烟铅含量的空间分布特征.结果表明,该2年烤烟铅含量拟合为Spherical模型,并均具有明显的趋势效应.2002年和2003年湖南烟叶铅含量块金效应分别为0.26和0.17,空间相关性分别表现为近似强相关和强相关.另外,2年湖南烤烟铅含量空间分布特征相似,均表现为由西向东和由北向南递增的规律.     

NO参与亚砷酸钠诱导酵母细胞死亡的调控

以模式生物酵母细胞为材料,研究亚砷酸钠胁迫对细胞死亡率和胞内NO水平的影响,以探讨NO在砷诱导细胞死亡中的作用.结果显示,浓度为1～7mmol·L-1的亚砷酸钠可降低酵母细胞活性,诱导细胞死亡,随着处理浓度的升高和作用时间的延长,细胞死亡率增高;死细胞出现核固缩和核降解等凋亡特征;凋亡抑制剂Z-Asp-CH2-DCB(2"mol·L-1)与3mmol·L-1亚砷酸钠共同作用后,酵母细胞死亡率下降.在亚砷酸钠胁迫的过程中,酵母细胞内NO水平升高;一定浓度的NO清除剂c-PTIO(0.2mmol·L-1)或NO生成抑制剂NaN3(1mmol·L-1)均可降低亚砷酸钠引起的酵母细胞死亡率.结果表明,砷胁迫诱导的胞内NO升高是酵母细胞死亡的一个诱因,亚砷酸钠诱发的酵母细胞死亡中可能存在细胞凋亡过程.     

利用分子生物等技术确定活性污泥硝化细菌的衰减特征

通过常规耗氧速率（OUR）测定方法、荧光原位杂交技术（FISH）和LIVE/DEAD细胞活性实验,分别研究了序批式反应器（SBR）硝化系统和生物营养物去除（BNR）系统中硝化细菌的好氧衰减特征.实验结果表明,SBR硝化系统中硝化细菌在衰减过程中由细胞死亡引起的衰减分别占细胞总衰减的33%（SRT=10 d）和50%（SRT=40 d）;相应地,由活性降低引起的衰减分别占细胞总衰减的67%（SRT=10 d）和50%（SRT=40 d）.长SRT可能会选择出能够更好地适应饥饿状态的硝化菌种,使细菌能够迅速地做出紧迫反应,从而降低其衰减速率.在BNR系统中（SRT=15 d）,硝化细菌在衰减过程中由细胞死亡引起的衰减约占细胞总衰减的45%,由活性降低引起的衰减约占细胞总衰减的55%.两种系统中硝化细菌由细胞死亡引起的衰减比例不同是由于两种系统中不同微生物组成所致.     

Batch studies of adsorption of copper and lead on activated carbon from Eucalyptus camaldulensis Dehn. Bark

Powdered activated carbon (PAC) prepared from Eucalyptus camaldulensis Dehn. bark was tested for its adsorption capacity for Cu(Ⅱ) and Pb(Ⅱ). The experiment was conducted to investigate the effects of pH, contact time, initial metal concentration, and temperature. The best adsorption of both Cu(Ⅱ) and Pb(Ⅱ) occurred at pH 5, where the adsorption reached equilibrium within 45 min for the whole range of initial heavy metal concentrations (0.1-10 mmol/L). The adsorption kinetics was found to follow the pseudo-...     

磷灰石-零价铁对底泥铜、铅释放的抑制效果及机理研究

以磷灰石-零价铁作为添加物,强化混凝应急处置Cu、Pb污染河道水体,并模拟构建产生沉积物,通过静态释放实验方式,研究了其对沉积物中Cu、Pb释放的影响和机理.结果表明:磷灰石复合零价铁介入应急混凝处置显著减少了沉积物中Cu、Pb的释放;45 d释放实验后,与对照组相比,添加磷灰石复合零价铁的沉积物中,Cu和Pb从生物有效性高的酸可提取态向生物有效性相对较低的可还原态、可氧化态、残渣态转化.投加磷灰石复合零价铁有利于应急混凝处置重金属产生沉积物的稳定,且零价铁掺杂比例越高,效果越好.