农药类等典型有机污染物体内外毒性相关性及乙草胺毒性机制研究
发布时间：2021-09-04 22:41
随着现代工业产业的不断进步,促使世界各类化合物的生产数量日益剧增,目前在美国化学文摘社登记的化学品就超过一亿种。然而,这些化合物在促进各行业发展的同时,可通过多种途径释放到环境中,对各生态系统造成严重的污染。它们也可以通过生物富集作用和食物链进入生物体内,对动物和人类的健康构成严重的威害。农药类化合物作为经常在环境中检测到的典型有机污染物,是环境污染问题的主要来源之一。人类可通过多种途径接触到农药类污染物,这些物质可以通过生物富集作用进入人体内,也可通过食品中农药的残留,直接对人类健康构成威胁。因此,急需对这些污染物进行毒性评估以确定其对生物和人类的潜在不良影响。在众多农药类化合物中,除草剂虽然对动物表现出较低的毒性效应,但对细胞毒性的研究相对较少,其潜在风险可能被严重低估。研究农药类等有机污染物体内生物毒性与体外细胞毒性的关系,探讨其毒性效应及作用机制,可为有效的防治环境污染、降低其对人类健康风险性。研究成果不仅可以减少采用传统毒理学试验中动物的使用数量,对替代试验方法的验证起到重要的支撑作用,也可为生态风险评价提供理论基础和科学依据,不但具有实际应用价值,还有理论意义。有机污染物安...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
细胞凋亡通路图
东北师范大学博士学位论文11图1-2细胞凋亡和自噬之间复杂的相互作用[87]Fig.1-2Complexinteractionsbetweenapoptosisandautophagy1.4.3细胞凋亡与细胞周期细胞周期是指真核细胞从一次有丝分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。分裂间期和分裂期是细胞周期的两个组成部分，前者包括G1期、S期以及G2期，主要用于DNA的合成，后者主要功能为细胞增殖。在形态学上，细胞有丝分裂过程与细胞凋亡具有相似的形态特征，如细胞皱缩，染色质浓缩和细胞膜起泡。虽然细胞通过有丝分裂进行细胞增殖，通过凋亡调控细胞死亡，但Meikrantz和Schlegel通过整理发现，细胞周期与细胞凋亡仍具有部分联系，他们认为细胞凋亡存在于细胞增殖过程，干扰细胞周期进程也可改变凋亡相关基因的表达[88]。在各种外界因素刺激下，一旦细胞内DNA受到损伤，细胞周期监测关卡会对受损情况进行检查，如果DNA损伤可以修复，那么细胞会通过细胞周期阻滞过程，修复DNA损伤。若DNA损伤严重，机体不能够对其修复，那么细胞会执行细胞凋亡等死亡程序。1.5农药类有机污染物毒理学研究进展出于提高生产力和防止病虫害等多种原因，农药的使用量日益增大，随之而来的便是各种环境污染，人类健康危害等问题。农药类污染物可以通过多种途径暴露于环境中。
东北师范大学博士学位论文19式进行分类，构建不同作用模式下体内体外毒性相关性模型，明确不同物种与细胞之间的相关性关系，并分别从生物摄取平衡、体内毒性代谢动力学和毒性作用模式三个方面，深度探讨体内体外相关性的影响因素；（2）收集多种类型有机污染物不同暴露途径下的小鼠体内急性毒性数据以及对应的小鼠纤维3T3细胞的体外毒性数据，构建体内体外毒性相关性模型，计算并加入分子描述符验证各种化合物理化性质对方程式相关系数的影响，探讨即使使用小鼠细胞和小鼠体内毒性进行研究，其相关性仍然较弱的原因。采用毒性比率方法，利用小鼠体内毒性数据辨别研究化合物对小鼠的作用模式，进一步利用小鼠3T3细胞毒性数据，分别采用递归分析、二项式和卡值法判别化合物对小鼠的毒性作用模式；（3）评价环境中可以检测到但毒理学信息并不完善的典型有机污染物乙草胺的毒性效应。以人类肝癌HepG2细胞作为毒理学模型，采用噻唑蓝法（MTT）和LDH法检测乙草胺对HepG2细胞的细胞毒性作用，检测暴露后细胞内的氧化应激相关指标的变化、线粒体的功能状况及细胞周期情况，检测细胞凋亡和钙离子浓度变化，从细胞水平及分子水平揭示除草剂乙草胺的体外细胞毒性机制；以斑马鱼胚胎作为体内毒性模型，利用海马生物能量测定仪检测乙草胺对斑马鱼胚胎线粒体呼吸耗氧速率的影响，进一步对体内体外毒性相关性主要结论进行验证。1.7.3技术路线图1-3技术路线图Fig.1-3Thetechnicalroadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙草胺对斑马鱼幼鱼早期发育阶段甲状腺相关基因的影响[J]. 胡竞进,曹楚彦,杨梅,桂文君,朱国念. 农药学学报. 2015(04)
[2]水生生物急性毒性QSAR模型研究进展[J]. 刘羽晨,乔显亮. 生态毒理学报. 2015(02)
[3]乙草胺对四膜虫DNA损伤研究[J]. 张昕,董姗姗,凌发忠,徐忠东. 合肥师范学院学报. 2014(06)
[4]丁草胺和乙草胺对蚯蚓CAT和SOD活性的影响[J]. 刘嫦娥,段昌群,王旭,杨媛,刘飞,朱辉清,陈运锋,王汉明. 环境化学. 2008(06)
[5]乙草胺经皮毒性的研究[J]. 李华文,陆丹,吴军,陈志莲,熊志军,陈坚峰,胡楚元. 毒理学杂志. 2008(04)
[6]乙草胺对泥鳅肝脏乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽硫转移酶的影响[J]. 张彬彬. 淡水渔业. 2008(04)
[7]除草剂乙草胺对非洲爪蟾性腺发育的影响[J]. 秦晓飞,秦占芬,杨蕾,徐晓白. 生态毒理学报. 2006(02)
[8]职业性接触乙草胺农药对男工精液质量的影响[J]. 孙雪照,谈立峰,李燕南,王茜丽,吉俊敏,陈龙生,陈建锋,王守林. 中国工业医学杂志. 2006(01)
[9]乙草胺对中华大蟾蜍（Bu fo bu fo gar garizans）早期胚胎发育的影响[J]. 杨晓梅,谭志军,苑怡,翟玉梅. 动物学报. 2001(S1)
[10]乙草胺致癌病理学试验的评价[J]. 姚宝玉,王捷,于峰,王薏,张静,吴宝田. 卫生毒理学杂志. 2000(04)
博士论文
[1]应用毒性比率方法研究有机污染物对不同敏感性生物的毒性作用机制[D]. 李金杰.东北师范大学 2017
[2]应用结构分类方法研究有机污染物种间毒性作用机理[D]. 张栩嘉.东北师范大学 2013
硕士论文
[1]除草剂乙草胺对花背蟾蜍肝脏的影响及机理[D]. 刘阳.兰州大学 2006
本文编号：3384135
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
细胞凋亡通路图
东北师范大学博士学位论文11图1-2细胞凋亡和自噬之间复杂的相互作用[87]Fig.1-2Complexinteractionsbetweenapoptosisandautophagy1.4.3细胞凋亡与细胞周期细胞周期是指真核细胞从一次有丝分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程。分裂间期和分裂期是细胞周期的两个组成部分，前者包括G1期、S期以及G2期，主要用于DNA的合成，后者主要功能为细胞增殖。在形态学上，细胞有丝分裂过程与细胞凋亡具有相似的形态特征，如细胞皱缩，染色质浓缩和细胞膜起泡。虽然细胞通过有丝分裂进行细胞增殖，通过凋亡调控细胞死亡，但Meikrantz和Schlegel通过整理发现，细胞周期与细胞凋亡仍具有部分联系，他们认为细胞凋亡存在于细胞增殖过程，干扰细胞周期进程也可改变凋亡相关基因的表达[88]。在各种外界因素刺激下，一旦细胞内DNA受到损伤，细胞周期监测关卡会对受损情况进行检查，如果DNA损伤可以修复，那么细胞会通过细胞周期阻滞过程，修复DNA损伤。若DNA损伤严重，机体不能够对其修复，那么细胞会执行细胞凋亡等死亡程序。1.5农药类有机污染物毒理学研究进展出于提高生产力和防止病虫害等多种原因，农药的使用量日益增大，随之而来的便是各种环境污染，人类健康危害等问题。农药类污染物可以通过多种途径暴露于环境中。
东北师范大学博士学位论文19式进行分类，构建不同作用模式下体内体外毒性相关性模型，明确不同物种与细胞之间的相关性关系，并分别从生物摄取平衡、体内毒性代谢动力学和毒性作用模式三个方面，深度探讨体内体外相关性的影响因素；（2）收集多种类型有机污染物不同暴露途径下的小鼠体内急性毒性数据以及对应的小鼠纤维3T3细胞的体外毒性数据，构建体内体外毒性相关性模型，计算并加入分子描述符验证各种化合物理化性质对方程式相关系数的影响，探讨即使使用小鼠细胞和小鼠体内毒性进行研究，其相关性仍然较弱的原因。采用毒性比率方法，利用小鼠体内毒性数据辨别研究化合物对小鼠的作用模式，进一步利用小鼠3T3细胞毒性数据，分别采用递归分析、二项式和卡值法判别化合物对小鼠的毒性作用模式；（3）评价环境中可以检测到但毒理学信息并不完善的典型有机污染物乙草胺的毒性效应。以人类肝癌HepG2细胞作为毒理学模型，采用噻唑蓝法（MTT）和LDH法检测乙草胺对HepG2细胞的细胞毒性作用，检测暴露后细胞内的氧化应激相关指标的变化、线粒体的功能状况及细胞周期情况，检测细胞凋亡和钙离子浓度变化，从细胞水平及分子水平揭示除草剂乙草胺的体外细胞毒性机制；以斑马鱼胚胎作为体内毒性模型，利用海马生物能量测定仪检测乙草胺对斑马鱼胚胎线粒体呼吸耗氧速率的影响，进一步对体内体外毒性相关性主要结论进行验证。1.7.3技术路线图1-3技术路线图Fig.1-3Thetechnicalroadmap
【参考文献】：
期刊论文
[1]乙草胺对斑马鱼幼鱼早期发育阶段甲状腺相关基因的影响[J]. 胡竞进,曹楚彦,杨梅,桂文君,朱国念. 农药学学报. 2015(04)
[2]水生生物急性毒性QSAR模型研究进展[J]. 刘羽晨,乔显亮. 生态毒理学报. 2015(02)
[3]乙草胺对四膜虫DNA损伤研究[J]. 张昕,董姗姗,凌发忠,徐忠东. 合肥师范学院学报. 2014(06)
[4]丁草胺和乙草胺对蚯蚓CAT和SOD活性的影响[J]. 刘嫦娥,段昌群,王旭,杨媛,刘飞,朱辉清,陈运锋,王汉明. 环境化学. 2008(06)
[5]乙草胺经皮毒性的研究[J]. 李华文,陆丹,吴军,陈志莲,熊志军,陈坚峰,胡楚元. 毒理学杂志. 2008(04)
[6]乙草胺对泥鳅肝脏乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽硫转移酶的影响[J]. 张彬彬. 淡水渔业. 2008(04)
[7]除草剂乙草胺对非洲爪蟾性腺发育的影响[J]. 秦晓飞,秦占芬,杨蕾,徐晓白. 生态毒理学报. 2006(02)
[8]职业性接触乙草胺农药对男工精液质量的影响[J]. 孙雪照,谈立峰,李燕南,王茜丽,吉俊敏,陈龙生,陈建锋,王守林. 中国工业医学杂志. 2006(01)
[9]乙草胺对中华大蟾蜍（Bu fo bu fo gar garizans）早期胚胎发育的影响[J]. 杨晓梅,谭志军,苑怡,翟玉梅. 动物学报. 2001(S1)
[10]乙草胺致癌病理学试验的评价[J]. 姚宝玉,王捷,于峰,王薏,张静,吴宝田. 卫生毒理学杂志. 2000(04)
博士论文
[1]应用毒性比率方法研究有机污染物对不同敏感性生物的毒性作用机制[D]. 李金杰.东北师范大学 2017
[2]应用结构分类方法研究有机污染物种间毒性作用机理[D]. 张栩嘉.东北师范大学 2013
硕士论文
[1]除草剂乙草胺对花背蟾蜍肝脏的影响及机理[D]. 刘阳.兰州大学 2006
本文编号：3384135
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