六溴环十二烷及其复合污染脑发育期暴露对大鼠甲状腺激素代谢过程的影响

发布时间：2018-06-04 05:07

  本文选题：六溴环十二烷 + 多溴联苯醚　； 参考：《东华大学》2013年硕士论文

【摘要】：六溴环十二烷((Hexabromocyclododecane, HBCD)属于添加型含溴阻燃剂,已经成为环境介质和生物群中无处不在的污染物。HBCD具有持久性和蓄积性等特点,它在环境中能够与其替代的溴代阻燃物多溴联苯醚(PBDEs)形成复合污染体系,二者一起作用对人类健康造成潜在的危害。处于脑发育期的儿童是HBCD及HBCD/PBDEs复合污染物暴露的高风险人群。现有的研究资料显示HBCD与PBDEs均能够对产生内分泌干扰作用,如：对甲状腺激素产生干扰及对甲状腺激素代谢过程产生潜在的影响。为了研究HBCD及HBCD/PBDES复合污染物暴露对甲状腺激素代谢过程的影响,本文根据脑发育期儿童为HBCD及其复合污染暴露的高风险人群的特点,实验选择新生3天的SD大鼠,依据真实环境暴露水平设计HBCD单一暴露剂量(10、50、100、300μg/kg),及HBCD与等浓度商用多溴联苯醚DE-71按2：1比例复配制成的复合物暴露剂量(10、50、100、300μg/kg)。此外,分别设置对照组。根据大鼠脑发育的特点,将暴露时间分为21天短期暴露,42天中期暴露和90天长期暴露。通过对大鼠甲状腺激素水平的变化,甲状腺激素代谢酶(脱碘酶)的活性变化及脱碘酶的基因表达情况等指标的测试,从生化指标和基因水平揭示HBCD及HBCD/PBDEs复合污染物暴露对甲状腺激素干扰的机制。实验结果如下所示： 1、利用1251-甲状腺激素与抗血清放射免疫分析法测定血清中甲状腺激素相关指标的变化,包括：TT3、TT4、FT3、FT3、TSH等。实验结果显示： 经HBCD短期暴露21d,各暴露剂量组大鼠血清中TT3、TT4、FT3、FT4浓度均显著升高(P0.05)。经HBCD暴露至42d,10μg/kg的染毒组FT3、FT4的浓度显著升高(P0.05)；而其他染毒组的TT3、TT4、FT3、FT4的浓度与21d暴露比均呈现回落的趋势,与对照组相比,300μ g/kg的染毒组大鼠血清中TT3显著下降(P0.05)；染毒组血清中TSH的浓度呈现显著降低(P0.05)。经过HBCD暴露至90d,染毒组大鼠出现了血清中TT3、TT4、FT3、FT4的浓度均上升的趋势。经HBCD/DE-71复合暴露至21天,各剂量组大鼠血清中TT4、FT3、FT4浓度出现升高的趋势,TT3、TSH浓度下降。其中50ug/kg和300ug/kg剂量组大鼠血清中TT4、FT4浓度显著性升高(P0.05),100ug/kg剂量组TSH浓度显著下降(P0.05)。经HBCD/DE-71复合暴露至42d和90天,大鼠血清中TT4、TT3、FT4、FT3、TSH浓度均呈现升高的趋势。 2、利用Chopra氏法测定甲状腺激素代谢酶(脱碘酶)活性,包括：Ⅰ型脱碘酶(D1)和Ⅱ型脱碘酶(D2)。实验结果如下： 经HBCD单一暴露21天,10、100、300ug/kg剂量组D1活性显著性升高(P0.05)。经HBCD暴露42天,所有暴露剂量组大鼠肝脏中Ⅰ型脱碘酶(D1)活力均呈现降低的现象,但无统计学意义(P0.05)。90天,HBCD对大鼠肝脏组织D1活性的影响与暴露42天时的现象一致。经HBCD/DE-71暴露21天后,300ug/kg剂量组D1活性出现显著性增大的现象(P0.05)。经HBCD/DE-71暴露42天,所有暴露剂量组大鼠肝脏D1活性同21天的现象一致,活性均增大,但42天活性的升高并无统计学意义(P0.05)。经HBCD/DE-71长期暴露后,各暴露剂量组大鼠肝脏Ⅰ型脱碘酶(D1)活性均下降。 经过HBCD暴露21天,10、50、100ug/kg染毒组大鼠脑组织D2活性显著性下降(P0.05)。经暴露42天,所有暴露剂量组大鼠脑组织中D2活性均呈现下降的趋势,其中50ug/kg和100ug/kg染毒组出现显著性下降的趋势(P0.05)。经暴露90天,50、100ug/kg剂量组D2活性显著性升高(P0.05)。经HBCD/DE-71暴露21天后,所有的暴露剂量组大鼠脑组织D2活性均出现了明显升高的趋势,尤其10ug/kg剂量组D2活性显著性升高(P0.05)。经HBCD/DE-71暴露42天,300ug/kg剂量组D2活性出现显著性增大的现象(P0.05)。经90天长期暴露,所有染毒组D2活性全部呈现出显著性升高的趋势(P0.05)。 3、利用实时荧光定量PCR法(Real-time PCR)定量测定甲状腺激素代谢酶基因表达水平的变化,包括Ⅰ型脱碘酶(D1)及Ⅱ型脱碘酶(D2)基因表达水平。实验结果如下： 经HBCD暴露21天,染毒组大鼠肝脏Ⅰ型脱碘酶(D1) mRNA表达水平随剂量呈现先降低后增大的趋势,但整体mRNA表达水平无显著性差异,无统计学意义(P0.05)。暴露至42天,300ug/kg染毒组D1mRNA表达水平显著性下降(P0.05)。经HBCD长期暴露后,10、50、100ug/kg剂量组大鼠肝脏Ⅰ型脱碘酶(D1)mRNA表达水平显著性增大(P0.05)。经HBCD/DE-71复合暴露21天,10～100ug/kg剂量组D1mRNA表达水平显著性升高(P0.05)。经HBCD/DE-71暴露42天,100ug/kg剂量组D1mRNA表达水平显著性升高(P0.05)。经HBCD/DE-71暴露90天后,50、100、300ug/kg暴露剂量组大鼠D1mRNA表达水平显著性下降(P0.05)。 经HBCD暴露21天后,所有暴露染毒组中大鼠脑组织Ⅱ型脱碘酶(D2) mRNA表达水平均出现明显下降(P0.05)。经HBCD暴露42天,50ug/kg染毒组大鼠脑组织中D2mRNA表达水平显著性下降(P0.05)。经HBCD长期暴露,各暴露组大鼠脑组织D2mRNA表达水平开始呈现明显升高的趋势,但无统计学意义(P0.05)。经HBCD/DE-71复合暴露21天,100ug/kg和300ug/kg暴露组大鼠D2mRNA表达水平显著性增大(P0.05)。经HBCD/DE-71复合暴露42天,与对照组相比,10-300ug/kg暴露剂量组的大鼠脑组织Ⅱ型脱碘酶(D2)基因表达水平出现升高的趋势但无明显差异(P0.05)。经HBCD/DE-71复合暴露90天后,10ug/kg和300ug/kg染毒组大鼠D2mRNA表达水平显著性升高(P0.05)。 根据上述实验结果得出以下结论： 1、本实验中研究发现HBCD对甲状腺激素具有促进或激动剂的效果,导致甲状腺激素水平的升高,干扰了体内甲状腺激素的相对平衡状态。而对于多溴联苯醚而言,以往的研究通常显示其对甲状腺激素具有抑制的作用,常常导致甲状腺激素水平的下降。但本研究中HBCD与DE-71作为一复合污染体系作用时,甲状腺激素水平并未出现下降,反而升高,但从21天来看,对甲状腺激素的影响无显著差异,对照HBCD单独暴露的结果来看体现了PBDEs的抑制作用。此外,本实验结果还表明HBCD及HBCD/DE-71更易通过影响游离甲状腺激素水平(FT3、FT4)对机体的生理过程产生影响。 2、本研究中HBCD单独进行短期21d暴露时,Ⅰ型脱碘酶活性升高；经不同时间节点暴露后,随着时间的推移,HBCD对Ⅰ型脱碘酶的活性无明显影响。经HBCD/DE-71复合污染暴露后,发现短期暴露时高暴露剂量的两种污染物联合作用导致大鼠Ⅰ型脱碘酶活性明显升高,长期暴露时低暴露剂量组和高剂量组均明显抑制了Ⅰ型脱碘酶的活性,与HBCD单独作用时产生的毒性效果存在很大差异。经HBCD短期单独暴露后,低浓度的HBCD对大鼠脑组织Ⅱ型脱碘酶活性产生抑制作用。长期暴露后,HBCD对Ⅱ型脱碘酶活性无影响,表明这种抑制作用是可逆转的,可随着时间的推移逐渐消失。当HBCD与DE-71两种复合暴露后,不管是短期暴露还是长期暴露,这一复合污染体系均使得D2活性明显升高,尤其是90天长期暴露时间内D2活性表现更为明显。上述结果均表明HBCD及HBCD/DE-71均能够通过改变脱碘酶的活性来影响甲状腺激素的代谢过程从而进一步影响机体内甲状腺激素水平的内稳态。 3、研究发现经HBCD短期暴露后HBCD对Ⅰ型脱碘酶(D1)的基因表达水平并未产生影响。而长期暴露后,低浓度的HBCD使Ⅰ型脱碘酶(D1)的基因表达水平升高,但中期42d暴露后高浓度的HBCD对Ⅰ型脱碘酶(D1)的基因表达水平具有抑制作用。HBCD/DE-71复合暴露研究发现,短期暴露后,HBCD/DE-71对D2基因表达水平有促进作用；长期暴露后则对其产生抑制作用。这表明HBCD与HBCD/DE-71对Ⅰ型脱碘酶基因转录过程的影响随着暴露时间的不同表现出的毒性效果也出现差异。但对Ⅱ型脱碘酶来说,HBCD对D2的基因转录水平表现为抑制作用趋势,而HBCD/DE-71对D2基因转录水平却表现为促进的趋势。
[Abstract]:In order to study the effects of HBCD and HBCD / PBDES on the metabolism of thyroid hormones , the effects of HBCD and HBCD / PBDES on thyroid hormone metabolism were studied .

1 . The changes of thyroid hormone - related indexes in serum were measured by radioimmunoassay ( RIA ) , including TT3 , TT4 , FT3 , FT3 , TSH , etc . The results showed that :

The concentrations of TT3 , TT4 , FT3 and FT4 increased significantly in the serum of exposed dose groups ( P0.05 ) . The concentrations of FT3 , FT4 increased significantly ( P0.05 ) .
Compared with the control group , TT3 , TT4 , FT3 , FT4 and the exposure ratio of TT3 , TT4 , FT3 , FT4 decreased significantly ( P0.05 ) .
The serum levels of TT4 , FT3 and FT4 in serum of rats exposed to HBCD / DE - 71 increased significantly ( P0.05 ) . The levels of TT4 , FT3 , FT4 , FT3 and TSH in serum of rats with 50ug / kg and 300ug / kg were significantly increased ( P0.05 ) , and the concentrations of TT4 , TT3 , FT4 , FT3 and TSH in serum of rats were increased significantly ( P0.05 ) .

2 . Using the method of Chopra ' s method to determine the activity of thyroid hormone metabolism enzyme ( deiodoenzyme ) , it includes : type 鈪，

本文编号：1976076