BDE-209和PCB153在致大鼠肝细胞DNA蛋白质交联(DPC)上的拮抗作用

多溴联苯醚(PBDEs)和多氯联苯(PCBs)都是为人熟知的持久性有机污染物,也同为室内半挥发性有机物(SVOcs).由于二者结构类似,通常认为PBDEs具有和PCBs相似的毒性.染毒剂BDE-209和PCB153分别是PBDEs和PCB家族的主要同系物,并且同时存在于环境和人体组织中.实验以DNA蛋白质交联(DPC)...     

BDE-47和BDE-209对乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的抑制特性及分子作用力研究

多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂,其中2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-十溴联苯醚(BDE-209)广泛存在于环境中。PBDEs具有神经毒性,但其致毒机制尚不明确。本文通过研究BDE-47与BDE-209对乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响及二者与AChE相互作用的光谱分析,揭示BDE-47与BDE-209导致神经毒性的致毒机制。BDE-47和BDE-209在一定浓度范围内均能够抑制AChE分解乙酰胆碱;随着浓度的增加,两者的抑制率均呈现出先增加后降低的规律。BDE-47浓度为400μmol·L-1时抑制率达到最大,为22.3%;BDE-209浓度为200μmol·L-1时抑制率达到最大,为11.2%。相同浓度下,BDE-47对AChE的抑制率始终大于BDE-209,表明AChE对BDE-47更加敏感。荧光光谱分析结果表明BDE-47和BDE-209与AChE之间的相互作用均主要为疏水作用,同时不存在范德华引力作用;BDE-47与AChE的结合常数大于BDE-209与AChE的结合常数,表明BDE-47更易与AChE相互作用。此外,温度的升高不利于BDE-47和BDE-209与AChE之间相互作用。BDE-47和BDE-209抑制AChE活性很可能是导致神经毒性通路之一。     

十溴联苯醚(BDE-209)对成年大鼠甲状腺激素的影响

多溴联苯醚(PBDEs)是现代工业中广泛应用的溴系阻燃剂,PBDEs具有持久性有机卤素污染物(Organohalogen Contaminants,OHCs)和内分泌干扰物(Endocrine Disrupters,EDs)的化学物理特性.PBDEs的生物毒性也是国际上环境生态科学的关注热点.论文建立了十溴联苯醚(BDE-209)暴露剂量的成年大鼠模型,测定了不同暴露剂量的实验动物血清甲状腺激素(Thyroid hormones,THs)水平,初步研究了PBDEs污染物对生物体甲状腺激素的影响.BDE-209的量-效关系研究结果显示,TT4、FT4和TT3浓度均随着暴露剂量的提高而下降,这可能是BDE-209对甲状腺合成分泌T4、T3起到了抑制作用.不同BDE-209暴露剂量下,TT4~FT4以及TT4~TT3的正相关系数大于FT3~TT3以及FT3~FT4,这意味着BDE-209暴露对于T4从甲状腺激素转运结合蛋白(Transthyretin,TTR)的分离与脱碘过程影响不明显,而影响了结合态T3从TTR的分离过程以及FT4的脱碘过程,从而对甲状腺激素的平衡具有干扰效应.采用基准点分析法,研究了BDE-209对于甲状腺干扰相对效应的时间-效应关系,实验表明由于甲状腺的应激作用,对于毒物具有自我防御功能,BDE-209对甲状腺的干扰效应在5~8d后才有所显现,持续时间至少为14d.     

低剂量Aroclor 1254和BDE-209单一和复合暴露的甲状腺干扰作用

本文旨在探讨低剂量PCBs和PBDEs单一暴露和复合暴露的甲状腺干扰作用.非洲爪蟾46期蝌蚪单独或共暴露于100 ng·L-1Aroclor 1254和BDE-209至62期.暴露结束后检测变态时间、甲状腺组织学结构、甲状腺相关基因表达水平等指标.结果发现,Aroclor 1254和BDE-209单独暴露使蝌蚪变态发育呈现一定的延迟趋势,而复合暴露却显著抑制蝌蚪变态发育;所有的暴露处理均导致蝌蚪甲状腺组织代偿性改变,表现为胶质面积减少,甲状腺滤泡上皮细胞高度显著增加;Aroclor 1254单独暴露显著抑制甲状腺激素受体(TRA)、Ⅱ和Ⅲ型脱碘酶(DI-2,DI-3)的表达,BDE-209单独暴露仅抑制DI-2的表达,但BDE-209协同促进Aroclor1254对肝脏内TRA表达的抑制作用.综上,低剂量Aroclor 1254和BDE-209单独暴露和复合暴露对非洲爪蟾变态发育具有一定的甲状腺抑制作用,复合暴露的抑制作用明显高于单一暴露的作用.鉴于甲状腺系统在脊椎动物生长发育过程中的重要作用,低剂量PCBs和PBDEs复合暴露的甲状腺干扰效应应该受到格外关注.     

微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联作用的研究

为探讨微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞的DNA-蛋白质交联作用,将20只昆明雄性小鼠随机分为4组:1个对照组和3个染毒组,采用腹腔注射进行染毒7d,染毒剂量分别为3.0、6.0和12.0μg·kg-1,检测小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联程度.结果显示,3.0、6.0和12.0μg·kg-1微囊藻毒素-LR均可导致小鼠肝细胞显著的DNA-蛋白质交联作用(与对照组相比,p<0.01,p<0.01,p<0.05),当微囊藻毒素为6.0μg·kg-1时,这种作用最明显.     

甲状腺激素脱碘酶在孕哺期十溴联苯醚(BDE 209)暴露致子代小鼠神经发育毒性中的潜在作用

研究孕哺期BDE209暴露对母鼠胎盘和子代脑组织甲状腺激素脱碘酶(deiodinase,DI)基因表达的影响,及其在子鼠神经发育毒性效应中的作用。将75只雌性昆明小鼠随机分为对照组、低剂量组和高剂量组,暴露BDE20910 d后,与雄鼠合笼,每组选取怀孕时间相近(相差不过2 d)的8只母鼠孕期持续染毒至子鼠断乳。采用实时荧光定量PCR检测孕17~18 d胎盘、出生后60 d子鼠脑组织3种类型脱碘酶基因相对表达;利用Morris水迷宫评价出生后60 d子鼠学习记忆能力;测量第2、16、30和60天子鼠体重,观察孕哺期BDE 209暴露对子代生长发育的作用。结果显示,BDE 209对子鼠出生时体重未见明显影响;出生后30 d,高剂量BDE 209暴露组雌性子鼠体重显著低于对照组子鼠体重(p0.05),而低、高剂量暴露组雄性子鼠体重均显著低于对照组子鼠体重(p0.05,p0.01);出生后60 d,BDE 209对子鼠体重影响不明显。BDE 209暴露能够显著延长出生后60 d雌、雄性子鼠逃避潜伏期(p0.05或p0.01)。BDE209暴露显著降低母鼠胎盘中3种类型脱碘酶(主要是DI-3)基因表达(p0.05或p0.01);同时,BDE 209暴露可诱导出生60 d后雄性子鼠脑组织中DI-1基因表达(p0.05或p0.01),抑制雄性子鼠脑组织中DI-3基因表达(p0.05);BDE 209暴露对出生后60 d雌鼠脑组织脱碘酶未见明显影响(p0.05)。研究结果表明,孕哺期BDE209暴露可能通过影响母鼠胎盘组织脱碘酶(特别是DI-3)基因表达,导致子鼠神经发育毒性效应-学习记忆能力障碍。     

有机磷及氨基甲酸酯类农药单独和联合作用对PC_(12)细胞DNA损伤的影响

研究有机磷类农药毒死蜱和对硫磷、氨基甲酸酯类农药克百威和残杀威单独及联合染毒大鼠嗜铬细胞瘤株(PC12细胞)所致的DNA损伤情况及联合作用模式。分别以0μmol·L~(-1)、50μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)、400μmol·L~(-1)的有机磷农药毒死蜱、对硫磷与0μmol·L~(-1)、25μmol·L~(-1)、50μmol·L~(-1)、100μmol·L~(-1)、200μmol·L~(-1)的氨基甲酸酯类农药克百威、残杀威单独及两两联合染毒PC12细胞12 h后进行彗星实验,采用彗尾长度、尾部DNA百分含量、尾矩3个指标来衡量DNA损伤程度。结果表明:毒死蜱、克百威、对硫磷、残杀威染毒PC12细胞12 h后,细胞出现拖尾,呈现典型的彗星图像。染毒后PC12细胞彗尾长度、尾部DNA百分含量、尾矩较对照组显著增加,差异有统计学意义(P0.01)。析因分析表明,无论低剂量联合还是高剂量联合,毒死蜱与克百威、对硫磷与残杀威均有交互作用(P0.01),作用模式为协同作用。以上结果提示,有机磷及氨基甲酸酯类农药单独及联合作用均可引起PC12细胞DNA损伤,联合作用后损伤程度要高于单独作用,且低剂量和高剂量联合时均存在交互作用,作用模式为协同作用。     

2,3,7,8-四氯二苯并二噁英与Aroclor 1254单独与联合作用对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应(Damage Effects of Individual and Combined Exposure to 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin and Aroclor 1254 on DNA in Peripheral Blood Lymphocyte of Rats)

为探讨2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(TCDD)和多氯联苯(Aroclor 1254)联合染毒对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤效应,将20只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机均分为4组,即对照组(橄榄油)、Aroclor 1254单独染毒组(10mg·kg-1)、TCDD单独染毒组(10μg·kg-1)和联合染毒组(TCDD 10μg·kg-1+Aroclor 1254 10 mg·kg-1).大鼠每天灌胃染毒1次,连续染毒6d.染毒过程中记录大鼠的体征和体重.末次染毒后24h取外周血,分离淋巴细胞,采用碱性单细胞凝胶电泳技术(彗星试验)检测外周血淋巴细胞DNA损伤,并采用CASP软件分析各组彗星的尾部DNA百分含量(Tail DNA%)、尾长(Tail Length)和尾矩(Tail Moment).结果表明,染毒结束时TCDD单独染毒和联合染毒组大鼠体重显著低于对照组,且联合染毒组表现更为明显.TCDD单独染毒组和联合染毒组大鼠外周血淋巴细胞DNA可见明显损伤,TailDNA%、Tail Length和Tail Moment均显著高于对照组(p<0.05),且联合染毒组大鼠细胞DNA损伤更为严重,但Arolor 1254单独染毒组大鼠未见明显DNA损伤.析因分析提示TCDD与Aroclor 1254对大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤的联合毒性效应为协同作用.本研究结果表明TCDD与Aroclor 1254联合染毒可加重大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤,在对PCBs与二噁英的混合暴露进行危险性评估时要注意这种联合毒性作用.     

白腐菌对十溴联苯醚的酶促降解研究

考察了白腐菌菌体、胞外酶、胞内酶对十溴联苯醚(BDE-209)的降解性能,结果表明,白腐菌菌体、胞外酶、胞内酶对浓度为1 mg.L-1的BDE-209的降解率分别为60.17%、54.14%、22.32%,白腐菌对BDE-209的降解主要由胞外酶完成.进一步考察了温度、pH、BDE-209浓度对白腐菌胞外酶降解BDE-209的影响,结果显示,胞外酶降解BDE-209的最适条件为温度30℃、pH 4—5、BDE-209浓度1 mg.L-1.白腐菌胞外酶降解BDE-209前后红外光谱测定结果证实,BDE-209降解过程与Br—C、CH2—O—CH2等基团有关.降解后体系GC-MS谱图显示,BDE-209降解过程中存在脱Br作用.     

十溴联苯醚(BDE-209)对土壤跳虫的急、慢性毒性效应

为揭示溴代阻燃剂对土壤生态系统的潜在危害,采用回避实验和繁殖实验评价了十溴联苯醚(BDE-209)对2种土壤跳虫Folsomia candida和Folsomia fimetaria的急/慢性毒性.48 h的急性回避实验中,BDE-209对F.candida和F.fimetaria产生毒性效应的EC50值分别为1.27和0.79 mg· kg,LOEC值均小于0.5 mg· kg.慢性繁殖实验中,BDE-209对F.candida和F.fimetaria繁殖毒性的EC50值分别为0.81和0.56 mg ·kg-1,LOEC值分别为＜0.25和＜0.5 mg· kg-1.研究表明,土壤BDE-     

十溴联苯醚在单次暴露的孕和非孕SD大鼠血液内的吸收分布

五溴联苯醚、八溴联苯醚被禁以后,十溴联苯醚（BDE-209〉97%）是现在唯一仍在全球范围内广泛使用的多溴联苯醚阻燃剂。BDE-209在环境介质和生物体,甚至人体的血液、母乳中普遍存在,而且BDE-209的环境含量呈上升趋势。在实验室条件下,BDE-209可以通过生物代谢,或光降解、热降解转换形成毒性更强的低溴代PBDEs、羟基甲氧基PBDEs、致癌物多溴二苯并二噁英/呋喃（PBDD/DFs）。所以BDE-209的环境行为及生物效应成为环境污染物领域研究的热点之一。目前,关于BDE-209对妊娠期生物体的暴露研究还是很少。研究了十溴联苯醚在单次暴露的孕和非孕SD大鼠血液内的吸收代谢。结果表明,BDE-209可以被孕和非孕SD大鼠吸收,孕和非孕SD大鼠血液中吸收的BDE-209都可以快速的排出。BDE209在孕和非孕SD大鼠体内存在脱溴代谢,主要的脱溴代谢物是3种nona-BDE（sBDE-206,-207,-208）和五种octa-BDEs（BDE-196,-197/204,-198/203）,其中3种nona-BDEs是主要的代谢物,而BDE-207是nona-BDEs中含量最大的单体。BDE-209及其脱溴代谢物nona-BDEs的清除速率,在SD孕鼠的体内快于SD非孕鼠,而且在暴露实验的后期还存在统计意义的显著差异性。     

血清对Hela细胞内硫醇浓度和甲醛诱导性DNA-蛋白质交联（DPC）的影响

吸入性甲醛如何将其遗传毒性从呼吸器官经血液转移全身?这是揭示"甲醛致白血病"这个科学问题的关键.以新生牛血清(NBS)为"模拟血液",以Hela细胞为实验材料,采用体外甲醛染毒实验,研究了培养基血清对细胞内硫醇浓度,以及对甲醛诱导性DNA-蛋白质交联(DPC)的影响.结果表明,当培养基中未添加血清时,250μmol·L-1甲醛仅引起较低水平的交联效应,同时细胞内硫醇浓度水平也较低;而加入1%和10%新生牛血清以后,甲醛诱导的DPC均显著上升(p<0.01,p<0.05),同时细胞内硫醇浓度水平也显著上升(p<0.05,p<0.01).培养基中新生牛血清能够再生Hela细胞内的硫醇,同时促进细胞DPC的形成.这可能为理解甲醛远距离毒性,解释吸入甲醛是否能导致白血病提供了基础.     

BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的急性毒性及氧化应激作用

为研究2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对斑马鱼胚胎-幼鱼急性毒性、氧化应激及细胞凋亡的影响,以受精后3 h的斑马鱼胚胎为染毒对象,用概率单位法计算BDE-47对斑马鱼胚胎-幼鱼的96 h-LC₅₀;再参照96 h-LC₅₀按一定比例级差设置0.25、0.5、1.0、2.0 mg·L^-1 4个浓度组和1个对照组(0 mg·L^-1)进行96 h半静水式毒性试验,检测斑马鱼超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和细胞凋亡情况。结果表明,BDE-47对斑马鱼96 h的急性毒性LC₅₀为3.77 mg·L^-1(95%可信区间1.93～10.27 mg·L^-1);2.0 mg·L^-1剂量组与对照组相比,SOD活性和MDA含量显著增加,且CAT活性与BDE-47染毒浓度之间存在明显的剂量-效应关系;0.5 mg·L^-1 BDE-47染毒96 h后,即观察到斑马鱼幼鱼出现明显细胞凋亡,主要集中于神经管和脑部。研究表明,BDE-47可以影响斑马鱼体内抗氧化防御系统,并能诱导细胞凋亡;BDE-47导致神经组织的氧化损伤可能在动物神经毒性中起重要作用。     

胡敏酸、富里酸对土壤-地下水系统中BDE-47迁移的影响

多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是土壤-地下水系统中广泛存在的有机污染物,研究土壤组分对其迁移行为的影响是解决土壤-地下水系统中多溴联苯醚归趋问题的关键。以典型多溴联苯醚同系物2,2',4,4'-四溴联苯醚(2,2',4,4'-tetrabromodiphenyl ether,BDE-47)为研究对象,选取胡敏酸(humic acid,HA)、富里酸(fulvic acid,FA)2种代表性土壤有机组分,配制不同浓度的FA、HA溶液(150 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)),分别对不同浓度的BDE-47(100μg·g~(-1)、10μg·g~(-1))污染土壤进行土柱淋滤实验,探讨FA、HA对土壤-地下水系统中BDE-47迁移的影响。结果表明,HA作用下,实验组下层土壤中BDE-47的残留比例分别为0.62%和0.40%,分别低于对照组的0.72%和3.36%;FA作用下,实验组下层土壤中BDE-47的残留比例分别为6.40%和6.71%,分别高于对照组的0.72%和3.36%。结合HA和FA的元素组成和结构特征分析可知,疏水性强的HA能够促进BDE-47随水流迁移进入地下水系统;亲水性强的FA促进BDE-47在土壤系统中的分布,阻滞了土壤系统中BDE-47进入地下水系统。本文为评估HA、FA对土壤-地下水系统中BDE-47迁移的影响提供依据。