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 CaCl2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,10 μmol·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.     

2017年春节前后乌鲁木齐市大气颗粒物中多环芳烃的污染特征、来源分析及健康风险评价

在乌鲁木齐生活区春节前后采集大气PM10和PM2.5样品,采用高效液相色谱法（HPLC）进行16种优控多环芳烃（PAHs）质量浓度及组成特征分析,运用特征比值法和毒性当量浓度及终身致癌超额危险度分别进行了来源分析和毒性评价.结果表明,在采样期间乌鲁木齐市生活区大气PM10和PM2.5浓度分别超过了国家二级标准77%和85%,并春季期间平均浓度比除夕前高.PM10和PM2.5中PAHs的浓度分别介于65.98-253.54 ng·m-3、37.68-245.24 ng·m-3之间,PAHs主要以中高环为主,占∑16PAHs的88%.春节期间随着颗粒物浓度的增高,其中PAHs的含量也增高,5-6环PAHs的贡献率减少,3-4环的贡献率增高.来源解析表明,乌鲁木齐大气中PAHs是以燃煤和机动车尾气混合型为主要来源,春节前机动车尾气对PAHs的贡献率大,春节期间机动车的贡献率减少.毒性评价结果表明,乌鲁木齐市冬季样品中∑16PAHs的BaPeq浓度范围为0.0004-10.94 ng·m-3,BaP和DbA的毒性最强,对∑BaPeq的贡献率占70%以上;PM10和PM2.5中∑16PAHs的总ECR分别为2.03×10-3和1.68×10-3,超过国家最大可以接受水平.     

乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的毒性研究

乙虫腈是在我国登记并广泛使用的氟虫腈替代药剂,其商品化制剂为拜尔公司研发的100 g·L^-1悬浮剂,目前关于乙虫腈制剂对非靶标生物的毒性研究少有报道。为探究乙虫腈制剂对蜜蜂的毒性作用,采用人工饲喂法分别测定了100 g·L^-1乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 h急性和14 d慢性毒性作用。结果显示：乙虫腈悬浮剂对新出房意大利蜜蜂的48 h-LC₅₀值为0.21 mg·L^-1(95%置信限0.16~0.26 mg·L^-1),相应的48 h-LD₅₀为5.0×10^-3 µg a.i.·蜂^-1(95%置信限1.0×10^-3~1.0×10^-2 μg a.i.·蜂^-1);在亚致死剂量下,蜜蜂死亡数量随暴露时间的延长而增多,且100 g·L^-1乙虫腈悬浮剂会引起蜜蜂显著的氧化应激反应,诱导抗氧化酶SOD和CAT活力、脂质过氧化产物MDA含量、解毒酶GST活力和底物GSH含量的显著变化。研究表明,乙虫腈悬浮剂对意大利蜜蜂毒性较高,即使在亚致死剂量下亦存在显著的影响。田间施用应防止药剂的漂移污染,并避免在作物花期施用;新出房意大利蜜蜂对药剂敏感,未来可探索其作为风险指示生物应用的可能。     

苦马豆素致糖基转移酶活性改变对小鼠生殖激素分泌的影响

苦马豆素是疯草主要有毒成分,抑制α-甘露糖苷酶的活性,引起N-聚糖加工过程失调。笔者课题组前期研究得出：苦马豆素致糖蛋白激素(促卵泡素和促黄体素)糖基化位点上糖链结构发生改变,引起促性腺激素功能发生改变。而苦马豆素中毒对家畜生殖激素分泌的调节机制尚不明确。苦马豆素腹腔注射对小鼠进行染毒,收集妊娠期和分娩期小鼠的血液、子宫和卵巢组织,检测糖基转移酶活性、生殖激素水平及其受体mRNA和类固醇限速酶蛋白质表达量。结果表明：在妊娠和分娩期,苦马豆素致子宫内膜固有层大量低聚糖蓄积,显著抑制N-聚糖加工过程关键糖基转移酶的活性(P<0.05);染毒组小鼠血液的生殖激素包括促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌激素(E2)和孕酮(P4)水平显著低于对照组(P<0.05)。在整个妊娠周期,染毒组小鼠4种激素受体mRNA的表达量显著低于对照组(P<0.05)。在妊娠后期,染毒组小鼠3-β羟基类固醇脱氢酶(3-βHSD)和芳香化酶(CYP19A1)蛋白表达量显著低于对照组(P<0.05)。苦马豆素可使N-聚糖加工紊乱,引起促性腺激素分泌降低,进一步降低生殖激素受体和性类固醇激素限速酶的表达量,致使性类固醇激素分泌下降,导致生殖激素分泌紊乱,最终结果造成机体繁殖性能下降。     

不同藻密度下诺氟沙星对萼花臂尾轮虫生命表统计学参数的影响

诺氟沙星是一种被广泛使用的抗生素,但其对轮虫的毒性作用尚不清楚。为调查诺氟沙星对轮虫的毒性及其与藻密度之间的关系,以及各试验终点对诺氟沙星污染的相对敏感性,本文以萼花臂尾轮虫为受试生物,研究了不同斜生栅藻密度(1.0×10⁶、2.0×10⁶和4.0×10⁶ cells·mL^-1)下不同浓度(0、5、20、35、50、65和80 mg·L^-1)的诺氟沙星对其生命表统计学参数的影响。结果显示,与3个藻密度下的对照组相比,暴露于5~80 mg·L^-1诺氟沙星溶液中的轮虫生命期望和世代时间显著延长,净生殖率和种群内禀增长率显著提高。5 mg·L^-1的诺氟沙星使生命期望和世代时间的延长幅度随着藻密度的升高而增大,但6个处理组的平均提高幅度却随着藻密度的升高而减小;5 mg·L^-1的诺氟沙星对净生殖率和种群内禀增长率的提高幅度随着藻密度的升高而增大,但6个处理组的平均提高幅度却在2.0×10⁶ cells·mL^-1的藻密度下最小,4.0×10⁶ cells·mL^-1的藻密度下最大。1.0×10⁶ cells·mL^-1的藻密度下,诺氟沙星浓度对轮虫后代混交率无显著性影响(P>0.05);2.0×10⁶ cells·mL^-1的藻密度下,暴露于5~35和80 mg·L^-1诺氟沙星溶液中的轮虫后代混交率显著降低;4.0×10⁶ cells·mL^-1的藻密度下,暴露于5、35和80 mg·L^-1诺氟沙星溶液中的轮虫后代混交率显著降低。当藻密度为1.0×10⁶和2.0×10⁶ cells·mL^-1时,诺氟沙星浓度与轮虫的生命期望、世代时间、净生殖率和种群内禀增长率之间具有显著的剂量-效应关系;当藻密度为4.0×10⁶ cells·mL^-1时,诺氟沙星浓度与轮虫的净生殖率和种群内禀增长率之间具有显著的剂量-效应关系。本研究表明,亚致死浓度的诺氟沙星促进轮虫的存活、发育、孤雌生殖和种群增长,促进作用的幅度受藻密度的显著影响。     

孕激素左炔诺孕酮长期低剂量暴露对雄性斑马鱼的生殖毒性

孕激素是广泛使用的高生物活性药物,其残留广泛存在于水环境中,对水生生物造成潜在威胁。本论文研究孕激素左炔诺孕酮(LNG)长期暴露对雄性斑马鱼的生殖毒性。将斑马鱼胚胎暴露于环境相关浓度的LNG(10, 33, 100 ng·L^-1)至性成熟(受精后142 d),得到100%的雄性斑马鱼。将得到的雄鱼与未暴露的雌鱼配对,结果发现100 ng·L^-1 LNG处理组雄鱼使得未暴露雌鱼产卵的数量较对照组雄鱼使得未暴露雌鱼产卵的数量显著减少。33和100 ng·L^-1处理组雄鱼与未暴露雌鱼配对所得子代在受精后7 d内的存活率较对照组雄鱼与未暴露雌鱼配对所得子代的存活率显著降低。33 ng·L^-1 LNG显著升高总活力、活跃精子活力、平均路径速度、直线运动速度、曲线运动速度等精子活力参数,但其他浓度的LNG并不影响精子的活力。LNG在33和100 ng·L^-1的浓度下显著降低雄鱼血浆中11-酮基睾酮(11-KT)的含量,且在3个浓度下均显著降低雄鱼血浆中雌二醇(E2)的含量,但对睾酮(T)无明显影响。此外,LNG暴露可干扰雄鱼大脑和精巢中孕激素受体(npr, mprα, mprβ)、雌激素受体(erα, erβ)以及雄激素受体(ar)的转录,可能通过这些受体途径参与生殖调控。研究结果表明环境相关浓度的左炔诺孕酮长期暴露可导致雄性斑马鱼的生殖内分泌干扰效应,并提示：仅雄鱼单独受孕激素暴露影响,也可能对鱼类种群的生殖产生深远影响。     

海洋酸化与重金属、有机污染物和人工纳米颗粒的联合毒性效应研究进展

由于大量人类活动的影响,大气CO₂浓度持续增加,其中约1/3被海洋吸收,导致表层海水pH值降低和碳酸盐平衡体系波动,即“海洋酸化”现象。污染物的海洋环境效应一直是全球环境科学领域研究的热点。在实际环境中,海洋酸化往往与污染物共同存在并作用于海洋生态系统,且海洋酸化极有可能改变污染物的海洋环境行为从而影响其毒性效应。但现有研究大多针对海洋酸化或者污染物单独作用下的毒性效应展开,对海洋酸化与污染物的联合毒性效应的研究不足、亟待加强。为此,综述了近年来海洋酸化与典型污染物(重金属、有机污染物)及新型污染物(人工纳米颗粒)的相关文献,重点阐述了海洋酸化对污染物环境行为的影响和海洋酸化与污染物对海洋生物的联合毒性效应,指出当前的研究不足,并对未来的研究方向进行了展望。     

紫外吸收剂在湖泊中的分布及其对底栖动物的毒性效应

紫外吸收剂大量用于工业材料和个人护理品中,近年来在水体中不断被检出,同时由于其高度亲脂性,易在底泥和水生生物体内富集,产生潜在的毒性效应,已成为一类新型污染物。本文综述了紫外吸收剂在湖泊环境中的分布和生物富集效应,重点分析了二苯甲酮类等典型紫外吸收剂对底栖动物的药物代谢系统、抗氧化系统及其生长发育的影响及其毒性作用机制,并对未来该领域的研究进行了展望。     

同步辐射技术在环境纳米金属组学研究中的应用

随着我国工业的发展,在工业产值不断提升的同时,向环境中释放出的各类污染物也逐渐增加,其中包括多种金属纳米颗粒物。这些金属纳米颗粒物进入大气、水源及土壤中,累积到一定程度引起环境安全问题;进一步可被动植物所吸收,经过食物链富集和传递,造成直接或间接人体暴露,危害人体健康。环境纳米金属组学,研究的范畴主要涉及自然或人为因素产生的金属纳米颗粒在环境介质和生物有机体中的生物/化学行为、转化归趋,并且据此评价金属纳米颗粒物的环境安全性及其生物健康效应。随着对金属纳米颗粒环境效应研究的不断深入,对传统的研究方法提出了更多的挑战。同步辐射具有高亮度、高准直和宽频谱等特性,在金属元素分析方面具有无可比拟的优势。本文主要介绍了同步辐射技术,如同步辐射X射线荧光分析技术(SR-XRF)和同步辐射X射线吸收光谱技术(SR-XAS)等,在金属纳米颗粒物的环境行为及其生物健康效应研究中的应用;结合本实验室及国内外的一些研究工作,阐述了同步辐射技术应用于环境纳米金属组学研究领域所取得的一些新进展,以期为拓展同步辐射技术在环境金属纳米颗粒物分析的应用研究提供参考价值。     

Prenatal prednisone exposure disturbs fetal kidney development and its characteristics

Prednisone is a synthetic glucocorticoid that is commonly used in both human and vet-erinary medication.Now,it is also recognized as an emerging environmental contaminant.Pregnant women may be exposed to prednisone actively or passively through multiple path-ways and cause developmental toxicity to the fetus.However,the impact of prenatal pred-nisone exposure(PPE)on fetal kidney development remains unclear.In this study,pregnant mice were administered prednisone intragastrically during full-term pregnancy with differ-ent doses(0.25,0.5,or 1 mg/(kg.day)),or at the dose of 1 mg/(kg·day)in different gestational days(GD)(GD0-9,GD10-18,or GD0-18).The pregnant mice were euthanized on GD18.HE staining revealed fetal kidney dysplasia,with an enlarged glomerular Bowman's capsule space and a reduced capillary network in the PPE groups.The expression of the podocyte and the mesangial cell marker genes was significantly reduced in the PPE groups.However,overall gene expression in renal tubules and collecting ducts were markedly increased.All of the above effects were more pronounced in high-dose,full-term pregnancy,and female fetuses.Studies on the mechanism of the female fetal kidney have revealed that PPE re-duced the expression of Six2,increased the expression of Hnf1β,Hnf4α,and Wnt9b,and inhibited the expression of glial cell line-derived neurotrophic factor(GDNF)and Notch sig-naling pathways.In conclusion,this study demonstrated that there is a sex difference in the developmental toxicity of PPE to the fetal kidney,and the time effect is manifested as full-term pregnancy＞early pregnancy＞mid-late pregnancy.