双酚S对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响及机制研究

发布时间：2020-04-07 23:11

【摘要】：双酚S(Bisphenol S,BPS)是双酚A(Bisphenol A,BPA)的结构类似物,由于BPA的应用受到限制,BPS作为其替代品已被广泛应用到环氧树脂、婴幼儿奶瓶、罐头内衬、热敏纸、和食品包装材料等产品的生产之中。BPS和BPA都属于典型的外源性内分泌干扰物,具有雌激素和抗雄激素的特性,能够干扰内分泌系统,对机体的健康产生负面影响。体内和体外研究表明BPA可能作为肥胖因子,打破机体脂质代谢平衡,诱导脂质沉积。目前关于BPS对脂代谢影响的研究较少,作用机制也不清晰。本论文以BPS为研究对象,秀丽隐杆线虫为模式生物研究BPS对脂代谢的作用。首先进行急性暴露,研究BPS对秀丽隐杆线虫的毒性作用。然后在此基础上研究BPS对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响并进行作用机制研究。最后在第一代脂代谢研究基础之上研究BPS对多代秀丽隐杆线虫脂代谢的影响并进行作用机制研究。主要研究内容和结果如下:(1)研究了BPS对秀丽隐杆线虫的急性毒性作用。主要通过BPS对秀丽隐杆线虫LC_(50)、运动行为、体长、子代、寿命、活性氧(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)水平的影响进行研究。结果表明,BPS对秀丽隐杆线虫的LC_(50)值为545.59mg/L。BPS浓度达到0.01μM时即可对秀丽隐杆线虫产生负面影响。主要表现为秀丽隐杆线虫的运动行为受到抑制,体长缩短,子代减少,寿命下降,ROS水平升高和SOD水平降低。0.01μM BPS多代连续暴露同样能够显著抑制秀丽隐杆线虫的运动行为,体长和子代数目。(2)研究了BPS对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响。结果表明,油红O染色、甘油三酯含量和游离脂肪酸含量都显著提高,BPS能够显著诱导秀丽隐杆线虫脂质沉积。BPS对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响与浓度之间呈现非单调递增的关系,0.01μM BPS即可对秀丽隐杆线虫的脂代谢产生影响。BPS可能通过上调daf-16、fat-5、fat-6、fat-7和下调nhr-49及acs-2基因表达调控秀丽隐杆线虫脂代谢。BPS可能通过nhr-49介导的核激素信号通路影响秀丽隐杆线虫的脂代谢。(3)研究了BPS多代连续暴露对秀丽隐杆线虫脂代谢的影响。结果表明,通过BPS多代连续暴露,四代秀丽隐杆线虫的油红O染色和甘油三酯含量仍显著升高,BPS仍能够显著诱导四代秀丽隐杆线虫脂质沉积。在多代连续暴露中BPS可能主要通过上调daf-16、fat-7和下调nhr-49、acs-2基因表达调控秀丽隐杆线虫脂代谢。多代连续暴露中BPS仍可以通过nhr-49介导的核激素信号通路影响秀丽隐杆线虫脂代谢。
【图文】：

图 1.1 BPS 与 BPA 结构示意图Fig. 1.1 Structure of BPS and BPA.2 双酚 S 在环境中的分布由于 BPS 的生产用品易于被淘汰，所以这些消费品可能是 BPS 在环境中的在来源。“浸出”的 BPS 可进入空气，颗粒/粉尘，土壤，水，沉积物，生物群食物，造成环境中的 BPS 污染，最后诱发人体暴露。在全球范围内，BPS 在和沉积物等水生环境中以及废水污泥中被广泛报道。2015 年，在亚洲四个国（中国，印度，日本和韩国）的地表水样本中检测到了 BPS[30]。另一项研究报，BPS 和其他双酚类化合物主要存在于美国，，日本和韩国主要工业区附近河流沉积物中，污水处理厂可能是 BPS 排放到环境中的重要来源[26]。2013 年在中太湖、辽河和浑河水及沉积物中同样检测到 BPS，其中太湖湖水及沉积物的中数浓度分别为 2.0 ng/L 和 0.071 ng/g (dw)。2016 年再次对太湖水及沉积物检，发现 BPS 的含量分别增加到 6.4ng/L 和 0.57ng/g(dw），与 2013 年相比显著

长 0.25 mm 左右，成虫长 1 mm 左右。成虫的躯体在解剖学上很简单，有大约1000 个体细胞，每只线虫能产生大量的后代[58]。线虫有两种性别，一种自体受精的雌雄同体（XX）和一种雄性（XO），雌雄同体自体受精可产生 300 多个后代，如果雌雄同体与雄性交配，大约会产生 1000 个后代[59]。自体受精产生的后代大多数是雌雄同体，只有 0.1-0.2%的后代是雄性后代。秀丽线虫能忍受苛刻的环境条件，进入一种叫做“dauerlarva”的兼性滞育阶段，在此阶段线虫可以存活 4到 8 倍于正常的寿命[60-62]。在最佳条件下，它的生长周期约为 3 天。秀丽线虫已经成为生物科学研究领域中的重要模式生物，在科学研究中拥有诸多优点，主要为生命周期短、繁殖快、基因组完整、体型小，发育定型和成本低廉等[63]。秀丽线虫在脂代谢研究方面具有其独特的优势，丰富的遗传和行为工具使秀丽隐杆线虫成为研究脂代谢的良好模型。秀丽线虫中脂肪以脂滴的形式在其肠细胞和皮下细胞中储存。由于秀丽线虫全身透明，可以直接使用苏丹黑，尼罗红和油红 O 等染料进行染色观察，为试验过程中带来了极大的便利。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R99

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本文编号：2618513