铅和邻苯二甲酸二丁酯联合暴露对小鼠和斑马鱼胚胎的毒性及初步机制研究

发布时间：2017-06-03 13:13

  本文关键词：铅和邻苯二甲酸二丁酯联合暴露对小鼠和斑马鱼胚胎的毒性及初步机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济的迅速发展,环境问题日益突出。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)常被作为增塑剂和添加剂应用于塑料、农药和化妆品等产品的生产中;铅(Pb)是一种广泛应用且普遍存在于环境中的重金属污染物。Pb和DBP在大气、水体、土壤和食物中均有一定程度的检出,两者可同时暴露于人体,对人类健康产生严重危害。目前针对两者的研究多为单一暴露的毒性研究,而关于两者联合暴露毒性和作用机制的研究鲜见相关报道。因此,本文选取初断乳小鼠和斑马鱼胚胎为研究对象,通过研究小鼠及斑马鱼胚胎相关指标的变化情况,初步探讨Pb和DBP的联合暴露的毒性及其作用机制,为联合暴露的研究提供基础,该研究对人类健康具有重要意义。主要研究结果如下:第一部分Pb和DBP联合暴露对初断乳小鼠学习记忆能力的影响及其初步机制Pb(50 mg/L)和DBP(10和250 mg/kg b.w.)单独及联合对3周龄小鼠暴露8周,其中DBP采用灌胃暴露,Pb通过饮水暴露。采用行为学、酶学和蛋白印迹等方法,分析Pb和DBP联合暴露对小鼠学习记忆能力的影响,初步探讨其作用机制。1、Morris水迷宫实验发现,与空白对照组相比,各暴露组小鼠的逃逸潜伏期显著增加,平均穿越平台的次数显著减少(p0.05),说明Pb和DBP单独及联合暴露均对小鼠学习记忆能力有一定的损伤作用。2、小鼠组织中Pb含量测定结果表明,Pb在小鼠各组织中均有一定程度的积累,且在脑组织中尤为明显。说明脑是Pb作用的靶器官,Pb可在脑组织中大量蓄积,影响小鼠学习记忆能力。3、酶学和蛋白印迹分析表明:(1)Pb和DBP联合暴露诱导了小鼠脑组织中NOS的过量表达,使得NO含量显著增加;同时SOD的活力下降,MDA水平上升;诱导大脑组织脂质过氧化的发生,造成大脑细胞损伤。(2)Pb和DBP联合暴露致小鼠脑组织中ACh E活性显著增高,使得胆碱能神经元活化,破坏了ACh的正常的代谢平衡,造成小鼠神经损伤。(3)Pb和DBP联合暴露可通过上调小鼠海马中Caspase-3蛋白的表达和Bax/Bcl-2的比值,诱导小鼠海马细胞发生凋亡。第二部分Pb和DBP联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性及其初步作用机制以Pb(0.01和1 mg/L)和DBP(0.005和0.5 mg/L)单独及联合对斑马鱼胚胎暴露120h。采用荧光定量PCR测定斑马鱼胚胎神经、细胞凋亡、发育、免疫和抗氧化相关基因表达变化情况,研究Pb和DBP暴露对斑马鱼胚胎的毒性作用,并对其机制进行初步探讨。1、Pb和DBP联合暴露可以诱导斑马鱼胚胎中NRIA、NR2A、NRAD和c-fos基因表达水平上升,bcl-2基因表达水平下降,说明两者联合暴露可通过影响斑马鱼胚胎神经和细胞凋亡相关基因的表达,影响斑马鱼神经发育并导致细胞凋亡,对斑马鱼胚胎产生毒性。两者联合暴露无交互作用2、Pb和DBP联合暴露可以诱导斑马鱼胚胎中hsp70基因表达水平下降,cyp1a基因表达水平上升;说明Pb和DBP联合暴露可通过影响斑马鱼胚胎发育相关基因的表达,对斑马鱼胚胎产生发育毒性。两者联合暴露无交互作用。3、Pb和DBP联合暴露可以诱导斑马鱼胚胎中IL-1β和C3B基因表达水平上升,Lyz基因表达水平下降。说明Pb和DBP联合暴露可通过影响斑马鱼胚胎免疫相关基因的表达,对斑马鱼胚胎产生免疫毒性。两者联合暴露无交互作用。4、Pb和DBP暴露可以诱导斑马鱼胚胎中Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和GPx基因表达水平上升的;说明Pb和DBP联合暴露影响抗氧化相关基因的表达,破坏斑马鱼胚胎抗氧化系统平衡。两者联合暴露无交互作用。
【关键词】：铅 邻苯二甲酸二丁酯 联合暴露 斑马鱼胚胎 小鼠
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X171.5;X503.2
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一部分 绪论11-22
• 1.1 邻苯二甲酸二丁酯的污染现状、毒性及其作用机制11-15
• 1.1.1 环境中的邻苯二甲酸二丁酯的污染状况11-13
• 1.1.2 邻苯二甲酸二丁酯的毒性及其作用机制13-15
• 1.2 铅的的污染现状、毒性及其作用机制15-20
• 1.2.1 环境中铅的污染现状15-16
• 1.2.2 铅的毒性及其作用机制16-20
• 1.3 本文研究背景和意义20
• 1.4 本论文研究的主要内容和技术路线20-22
• 1.4.1 主要内容20-21
• 1.4.2 技术路线21-22
• 第二部分 铅和DBP联合暴露对初断乳小鼠学习记忆能力的影响及其初步作用机制22-45
• 2.1 试剂与仪器22-23
• 2.1.1 主要试剂22-23
• 2.1.2 主要仪器23
• 2.2 实验方法23-29
• 2.2.1 实验动物23
• 2.2.2 实验设计23-24
• 2.2.3 一般情况观察24
• 2.2.4 Morris水迷宫试验24-25
• 2.2.5 血常规与血生化分析25-26
• 2.2.6 脏器指数测定26
• 2.2.7 小鼠组织中Pb含量的测定26
• 2.2.8 小鼠组织中酶活力的测定26-28
• 2.2.9 Western-blotting法检测小鼠海马组织中bax, bcl-2 和Caspase-3 蛋白表达28-29
• 2.2.10 数据分析29
• 2.3 结果与讨论29-43
• 2.3.1 对小鼠一般情况的影响29
• 2.3.2 对小鼠体重增长率和脏器指数的影响29-30
• 2.3.3 对小鼠学习记忆能力的影响30-32
• 2.3.4 对小鼠血常规与血生化指标的影响32-35
• 2.3.5 对小鼠组织中Pb含量的影响35
• 2.3.6 对小鼠脑组织中TNOS和iNOS活性的影响35-37
• 2.3.7 对小鼠组织中SOD活性和MDA水平的影响37-38
• 2.3.8 对小鼠脑组织中AChE活性的影响38-39
• 2.3.9 对小鼠脑组织中神经细胞凋亡相关蛋白表达的影响39-42
• 2.3.10 主成分分析42-43
• 2.4 本章小结43-45
• 第三部分 铅和DBP联合暴露对斑马鱼胚胎的毒性及其初步作用机制45-68
• 3.1 试剂与仪器45-46
• 3.1.1 主要试剂45-46
• 3.1.2 主要仪器46
• 3.2 实验方法46-51
• 3.2.1 斑马鱼饲养46-47
• 3.2.2 实验设计47
• 3.2.3 一般情况观察47
• 3.2.4 RT-PCR法测定47-50
• 3.2.5 数据分析50-51
• 3.3 结果与讨论51-66
• 3.3.1 对斑马鱼胚胎孵化率和死亡率的影响51
• 3.3.2 对斑马鱼胚胎神经相关基因表达的影响51-54
• 3.3.3 对斑马鱼胚胎细胞凋亡基因表达的影响54-56
• 3.3.4 对斑马鱼胚胎发育相关基因表达的影响56-58
• 3.3.5 对斑马鱼胚胎免疫相关基因表达的影响58-61
• 3.3.6 对斑马鱼胚胎抗氧化相关基因表达的影响61-64
• 3.3.7 主成分分析64-66
• 3.4 本章小结66-68
• 第四部分 结论与展望68-70
• 4.1 主要结论68-69
• 4.2 展望69-70
• 参考文献70-81
• 致谢81-82
• 攻读学位期间发表的论文82

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