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.     

Inhibition of ROS elevation and damage to mitochondrial function prevents lead-induced neurotoxic effects on structures and functions of AFD neurons in Caenorhabditis elegans

Here we investigated the possible roles of oxidative stress in the formation of decreased thermotaxis to cultivation temperature in lead (Pb)-exposed nematodes Caenorhabditis elagans. Exposure to Pb at the examined concentrations decreased thermotaxis behaviors, and induced severe deficits in the structural properties of AFD sensory neurons. Meanwhile, Pb exposure caused the induction of severe oxidative damage, reactive oxygen species (ROS) production, and mitochondrial dysfunction in young adults. Moreover, pre-treatment with the antioxidants dimethyl sulfoxide (DMSO), ascorbate and N-acetyl-L-cysteine (NAC), used to inhibit both the ROS elevation and the mitochondrial dysfunction caused by Pb exposure, at the L2-larval stage prevented the induction of oxidative damage and the formation of severe deficits in thermotaxis and structural properties of AFD sensory neurons in Pb-exposed young adults. Therefore, the formation of oxidative stress caused by Pb exposure may be due to both the induction of ROS elevation and damage to mitochondrial function, and oxidative stress may play a key role in inducing the neurotoxic effects on the structures and function of AFD sensory neurons in Pb-exposed nematodes.     

基于彗星实验的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA损伤的研究

为评价洛克沙胂的遗传毒性,采用单细胞凝胶电泳(彗星实验),研究了不同浓度的洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞脱氧核醣核酸(DNA)的损伤作用。提取秀丽隐杆线虫的胚胎细胞,分别暴露于0(空白对照)、50、250、500μg·L~(-1)含洛克沙胂的溶液染毒1 h。用彗尾DNA百分比含量(TDNA%)、彗星尾长(TL)和Olive尾矩(OTM)作为DNA损伤的指标。实验结果表明,与空白对照组比较,处理组中彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩显著增加(P0.01)。随着洛克沙胂浓度的增加,彗尾DNA百分比含量、彗星尾长以及Olive尾矩逐渐增加,其相关系数r0.99,说明在实验浓度范围内,存在极显著的浓度-效应关系。洛克沙胂对秀丽隐杆线虫胚胎细胞DNA具有损伤作用,彗星实验操作简便、快速、灵敏度高,能够反映出洛克沙胂的遗传毒性。因此,通过彗星实验建立实验室检测洛克沙胂遗传毒性的方法具有可行性。     

2种新烟碱类杀虫剂对秀丽隐杆线虫神经毒性研究

新烟碱类(neonicotinoids)是一种类似于烟碱的内吸性杀虫剂,选择性作用于昆虫的中枢神经系统。目前,有关新烟碱类杀虫剂对非靶标生物的生态风险引发了全球的广泛关注。本文采用土壤生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)作为受试生物,探究2种新烟碱类杀虫剂吡虫啉(imidacloprid)和呋虫胺(dinotefuran) 24 h暴露(1μg·L~(-1)～10 mg·L~(-1))后,对秀丽线虫运动行为、摄食行为以及乙酰胆碱酶(ACh E)活性和相关基因(ace,mtl)转录水平的影响。结果表明,2种新烟碱类杀虫剂均对秀丽线虫的生理指标具有随着浓度增加而抑制的效应,其中头部摆动是最为敏感的生理指标,10μg·L~(-1)吡虫啉暴露水平和100μg·L~(-1)呋虫胺暴露水平时,线虫头摆频率相较于对照组有显著减少(P 0.01),其次是身体弯曲摄食AChE活性(吡虫啉)和摄食AChE活性身体弯曲(呋虫胺),相关基因转录水平没有发现与浓度具有相关的效应,但在环境浓度下的暴露有明显的变化。新烟碱类杀虫剂对秀丽线虫的神经毒性作用表明了其对土壤中非靶标生物具有一定的生态风险。     

磁性纳米颗粒对不同模式生物的毒性研究

磁性纳米颗粒在生物医学等领域应用广泛,而其毒性研究尚未深入,对生物的影响及作用机制仍未阐明。本文综述了磁性纳米颗粒近年来对于细胞、鼠、家兔和秀丽隐杆线虫的毒理学研究,为磁性纳米颗粒的应用提供参考。