土壤标准物质中Pb生物可给量的体外模拟试验

基于生理学的体外模拟实验(PBET),旨在测定经口无意摄入的土壤和尘土中的Pb在人体消化道内的生物可给性。采用国家土壤标准物质GBW07429(长江中下游土壤)对体外模拟实验的回收率和精密度进行测定。20次重复测定的结果显示,整个分析流程的回收率(各提取态之和占总量的百分含量)为96.4%～105%,满足体外模拟试验的分析要求。土壤标准物质GBW07429中胃阶段和小肠阶段Pb的生物可给量分别为2.8mg/kg和0.42mg/kg,相对标准偏差均小于15%,具有较好的精密度。研究采用土壤标准物质GBW07429测定了Pb的生物可给量,为分析Pb的生物可给性的体外模拟试验提供一个参考值。     

挥发性甲基硅氧烷的体外代谢行为

挥发性甲基硅氧烷(volatile methyl siloxanes,VMSs)的高产量、环境广泛存在性和毒性使其成为备受关注的新型环境污染物.VMSs在生物体中的代谢速率是决定其生物富集性的关键因子,但是目前还没有此类物质代谢速率的测试和报道.利用了鲈鱼和鹌鹑肝微粒体的体外代谢体系,测定了16种常见VMSs(D3~D6和L3~L14)的固有清除率.VMSs在鲈鱼肝微粒体中的固有清除率为0~0.031 m L·(h·mg)-1.D5在鲈鱼肝微粒体中难以代谢,与其在水生食物网中呈现显著生物放大性相一致;L4~L14均难以代谢,表明链状VMSs可能具有较高的生物富集性.VMSs在鹌鹑肝微粒体中的固有清除率[0.25~1.7m L·(h·mg)-1]显著高于鲈鱼,较快的代谢速率表明D3~D6和L3~L14在鸟类中可能不存在明显的生物放大现象;应用B[a]P作为基准物质校正代谢速率的测定误差,分析VMSs代谢速率的构效关系,发现影响VMSs在鸟类肝微粒体中代谢速率的主要因素为疏水性和电性参数.     

羟基多溴联苯醚(OH-PBDEs)小鼠肝脏微粒体体外代谢及对雌激素代谢的影响研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了OH-PBDEs的体外代谢行为及对雌激素代谢的影响。研究结果发现,4种OH-PBDE均能够代谢,其代谢率大小为6-OH-BDE-996’-OH-BDE-996-OH-BDE-1375’-OH-BDE-99,表明羟基官能团(-OH)与醚键及溴原子处于邻位时,表现出较高的代谢率; 4种OH-PBDE对3种天然雌激素包括雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)的代谢表现出不同作用,整体来说,对E1和E2代谢随着OH-PBDE浓度的增加抑制作用逐渐增强,对E3代谢则表现出促进作用,但是对人工合成的雌激素17α-炔雌醇(EE2)无明显影响;对E2代谢产物2-羟基雌二醇(2-OH-E2)的生成量定量表征表明,除6-OH-BDE-99促进了2-OH-E2的生成量,其余3种OH-PBDE随实验添加浓度的增加,抑制了2-OH-E2的生成量,这可能与酶介导的不同代谢机制有关。     

基于DIN测试的场地土壤PAHs生物可给性及健康风险研究

为了解决目前基于总量风险评估导致土壤PAHs修复目标过严的问题,采用德国标准研究院（Deutsches Institut für Normung）的方法（DIN 19738）研究了北京某焦化厂（BJ）、山东某钢铁厂（SD）、北京某钢铁厂（BG）和大连某农药厂（DL）4个不同地区大型典型污染场地中荧蒽（FLT）、芘（PYR）、苯并[b]荧蒽（BBF）、苯并[a]芘（BAP）和茚并[1,2,3-cd]芘（IPY）5种PAHs的生物可给性,并探究了禁食及进食（奶粉、苹果）状态下生物可给性的变化.结果表明:①5种PAHs生物可给性随模拟胃肠液添加食物及种类的不同而有所不同.添加奶粉时BJ、SD、BG和DL场地土壤中FLT、PYR、BBF、BAP、IPY 5种PAHs的生物可给性范围分别为1.2%~4.2%、5.5%~15.7%、11.2%~18.0%、15.3%~68.5%,添加苹果时依次为0.2%~1.3%、0.8%~6.1%、1.3%~11.9%、21.7%~82.8%,禁食状况下依次为0.2%~1.4%、0.6%~5.2%、0.7%~10.6%、20.8%~73.6%.②基于考虑和不考虑生物可给性计算了4个污染场地土壤中5种PAHs经口摄入途径的土壤暴露量、致癌风险、非致癌危害商及风险控制值,结果显示,在考虑生物可给性情况下,4个场地土壤中BAP、BBF、IPY 3种致癌PAHs的经口暴露量均降低1~2个数量级,风险控制值则会相应提高.其中,BJ场地土壤中5种PAHs风险控制值提高最为显著（22.9~82.5倍）;SD和BG场地土壤中BAP、BBF、IPY土壤风险控制值分别提高了13.5~17.2倍和6.3~7.9倍,而2种非致癌物质FLT和PYR的风险控制值提高程度接近,在4.6~6.3倍之间;DL场地土壤中5种PAHs风险控制值提高大多在1倍左右.研究显示,在考虑PAHs生物可给性的情况下进行健康风险评估,可以在一定程度上克服现有技术导则计算土壤PAHs修复目标过于严格的问题.      

喷施锌肥对油菜镉锌生物可给性的影响

采用溶液培养和体外消化实验,研究不同Zn营养条件下,喷施ZnSO_4和ZnNa_2EDTA对两种油菜Cd、Zn质量分数以及生物可给性的影响,计算人体通过食用油菜摄入Cd、Zn的量,评估喷施Zn肥降低人体Cd摄入提高Zn吸收的潜力.结果表明,正常Zn营养下油菜地上部Cd质量分数显著低于缺Zn条件下,喷施ZnNa_2EDTA显著降低油菜Cd质量分数;正常Zn营养下油菜地上部Zn质量分数显著高于缺Zn条件下,喷施Zn肥可显著提高油菜Zn质量分数,其中喷施ZnSO_4处理效果最佳.正常Zn营养下油菜Cd的生物可给性显著低于缺Zn条件下,喷施Zn肥显著降低油菜Cd在胃阶段的生物可给性,与对照相比最大降幅为35.81%,喷施ZnSO_4显著降低Cd在小肠阶段的可给性,最大降幅为59.24%;喷施Zn肥使油菜Zn在胃和小肠阶段的生物可给性显著低于对照处理,最大降幅为68.90%,其中ZnSO_4降低效果明显强于ZnNa_2EDTA.食用Cd污染的普通油菜寒绿摄入Cd的量超过世界卫生组织推荐的每日耐受值,通过选择低积累油菜华骏或喷施ZnSO_4可以显著减少人体摄入Cd的量,有效降低Cd过量摄入的健康风险;食用未喷施Zn肥或喷施低浓度ZnNa_2EDTA的油菜有Zn摄入不足的风险,而食用喷施ZnSO_4或高浓度ZnNa_2EDTA的油菜可以满足蔬菜膳食Zn摄入的需要,其中喷施ZnSO_4效果更好.总之,喷施Zn肥可显著降低油菜地上部Cd、Zn的生物可给性,有效减少人体食用油菜摄入Cd的量,提高摄入Zn的量,其中喷施ZnSO_4处理的效果最佳.     

沿江化工园区污水处理厂出水对体外培养的大鼠睾丸细胞生殖毒性研究

应用基于原代培养的大鼠睾丸细胞体外毒性测试方法,通过支持细胞、生精细胞及间质细胞这3种细胞的形态、活力、胞外乳酸脱氢酶（LDH）活力、细胞早期凋亡坏死率和睾酮分泌量等指标对沿江化工园区污水处理厂出水的生殖毒性进行了研究. 结果表明,新开发的沿江化工园区A和省级沿江化工园区B污水处理厂出水有机提取物浓缩后均能造成不同程度的大鼠睾丸细胞生殖毒性,园区A提取物能明显影响支持细胞（p<0.01）、生精细胞（p<0.05）和间质细胞（p<0.05）的细胞活力,影响支持细胞和生精细胞胞外LDH活力（p<0.01）,且其毒性明显高于园区B. 暴露导致支持细胞处于凋亡早期,而生精细胞比较敏感,已到了凋亡晚期甚至有小团细胞坏死,虽然间质细胞的形态没有显著变化但园区A有机提取物已明显抑制了间质细胞睾酮的分泌（p<0.01）. 研究表明,通过基于原代培养的大鼠睾丸细胞体外毒性测试方法能够对污水处理厂出水的生殖毒性做出综合评价,该方法可以作为现行国家污水综合排放化学监测的有效补充.     

改良MTT法在鱼类细胞毒性实验中的使用条件

文章利用斑点叉尾鮰鱼卵巢细胞(CCO)、鲤鱼上皮癌细胞(EPC)、草鱼肾细胞(CIK)探讨改良四噻唑蓝(MTT)比色法在测定污染物对鱼类细胞急性毒性实验中的最佳条件。通过实验发现其最佳实验条件为570nm波长下,MTT作用4h,MTT终浓度1mg/mL,最佳接种量的确定因每种细胞的特性而不同,生长速度快的细胞接种量较少。     

麻痹性贝毒在不同贝类组织体外转化的比较

将栉孔扇贝Chlamys farreri、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、竹蛏Solen strictus的内脏、肌肉组织分离,匀浆后与毒藻Alexandrium minutum提取液进行48 h体外培养,比较三种贝类不同组织对麻痹性贝(PSP)的转化能力。此外又研究了加热和天然还原剂对毒素转化的影响,以判断毒素转化过程是受到酶还是其他物理化学过程的影响。利用高效液相色谱分析后,发现麻痹性贝毒的转化存在明显的种间差异性与组织特异性。栉孔扇贝内脏对毒素的转化能力最强,培养48 h后与培养初时相比,GTX1、GTX4含量分别减少16%、7%,GTX2、GTX3分别增加13%、10%。但是肌肉对麻痹性贝毒的转化能力却不大。未加热的栉孔扇贝内脏与加热的相比,GTX1、GTX4含量分别减少9%、5%、GTX2、GTX3分别增加9%、5%。加入还原剂的栉孔扇贝的内脏与未加还原剂的相比,GTX1、GTX4含量分别减少5%、5%,GTX2、GTX3增加4%、6%。相反,菲律宾蛤仔和竹蛏内脏与肌肉组织与毒藻提取液培养后各毒素含量变化不大。     

非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞体外培养方法的建立(Establishment of an in Vitro Method for Culturing Brain Neurons from Xenopus laevis Tadpoles)

体外培养的神经细胞是神经毒性机制研究和神经毒物筛查的重要材料.目前鼠体外神经细胞的应用最为广泛.鉴于近年来发育生物学的模型动物非洲爪蟾越来越多地应用于毒理学研究,论文建立了一种体外培养非洲爪蟾脑神经细胞的方法.该方法取52～53阶段的非洲爪蟾蝌蚪的脑组织,在L-15培养液中直接吹打获得分散细胞,接种于包被多聚赖氨酸的培养板中,22℃培养.培养细胞状态良好,72小时后神经元细胞初步建立神经网络.用β2tubulin7B9可对脑神经元细胞进行荧光染色,鉴别神经突的生长和神经网络的形成.与鼠脑神经元细胞体外培养方法比较,该方法具有无需胰蛋白酶分离、无需胶质细胞共培养、可同时操作多只脑、能获得大量细胞等简单快捷的特点.因此,体外培养的非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞可作为目前体外神经毒理研究中鼠脑神经元的补充材料,用于神经毒性机制的研究和神经毒物的筛查.     

3D类器官模型的研究进展及其在化学品毒理学评价中的应用展望

化学品毒理学评价主要采用2D细胞培养体系和动物实验模型,但2种模型均存在一定的局限性.2D细胞培养常用特定细胞系,与体内多细胞组织及其生理功能差异较大.动物实验耗时、昂贵,并受伦理学限制,且存在种属差异问题.3D类器官模型可模拟组织器官的复杂结构和功能,产生细胞间和细胞-基质相互作用,与体内生理反应更为相似,因此能更准确地反映毒性效应和机理.类器官模型在化学品毒理学评价领域具有良好的应用前景,将显著提升毒理学基础研究能力以及对化学品风险评价和管理的支撑作用,但相关研究尚处于起步阶段.本文从类器官的生理学特性、构建方法及组织类型等方面,重点讨论了类器官模型在化学品毒理学研究中的适用性,并提出了存在的挑战和对策.