环境雌激素混合物效应模型分析

发布时间：2017-09-06 04:03

  本文关键词：环境雌激素混合物效应模型分析

  更多相关文章： 环境雌激素 MCF-7人乳腺癌细胞 体外实验 雌激素活性 联合作用 预测模型

【摘要】：环境雌激素是最重要的一类环境内分泌干扰物,其种类多样,易于接触,长期低浓度暴露可影响内分泌和生殖发育系统的正常功能,对人类和动物健康造成严重影响。典型的环境雌激素暴露方式往往都是多种化学物质共存的混合物联合暴露,以单个化合物的毒效应为标准评估混合物效应存在局限性,本文将在环境雌激素单一效应研究的基础上,探究混合物效应的评定方法。选择MCF-7乳腺癌细胞进行细胞增殖实验,采用MTT法检测雌二醇(E2)、酚类化合物(BPA和NP)、邻苯二甲酸酯类化合物(DBP和DEHP)以及他莫昔芬(TAM)对MCF-7细胞增殖影响的单一及其联合效应,并利用PCR实验从雌激素相关基因表达水平上分析受试化合物的作用方式。在获得单一化合物的浓度-反应数据后,运用相加作用模型分析二元及多元混合物的联合毒性,并将模型预测结果与混合物毒性实验数据进行比较分析。结果表明,E2、DBP、DEHP及TAM对MCF-7细胞的单一毒性数据可通过Weibull方程拟合,BPA和NP则以Hill函数拟合度最优,R2分别为0.8929、0.9598、0.9667、0.9666、0.9697和0.9878,由拟合方程得到的半数效应浓度(EC50)及95%置信区间分别为4.184×10-5(6.181×10-6-3.535× 104)、4.787(1.669～10.81)、0.677(0.271～1.525)、10.09(8.547～1.173)、1.139×10-3(3.611×10-4-3.609×10-3)和0.288(0.180-0.398)μmol/L, E2的雌激素活性最强,BPA. NP、DBP和DEHP较弱,TAM抑制MCF-7细胞生长,但低浓度的TAM具有微弱的雌激素活性。11组混合物的联合毒性数据亦可通过Weibul、Hill、Logistic和ExpGro 1方程进行有效拟合,R2分别为0.969、0.889、0.967、0.996、0.986、0.966、0.951、0.955、0.932、0.809和0.992,四元混合物Mix 9(BPA+NP+DBP+DEHP)和Mix 11(E2+TAM)抑制细胞增殖,但是抑制能力较弱,其余各组混合物均表现为较弱的雌激素活性,混合物效应与化合物单独作用产生的效应具有显著性差异。环境雌激素单独作用与联合作用对雌激素受体ERa和雌激素调节基因pS2表达水平的影响和对照相比具有显著性差异,说明环境雌激素通过ER受体调节机制促进或抑制细胞增殖。在一定的浓度范围内,浓度相加或反应相加模型计算的混合物效应与实验结果较为接近,简单相加模型在中高浓度时的预测结果与实验结果存在显著偏差,而指数评价法存在许多的不确定性,不能准确表述混合物的联合作用类型。受试化合物均表现一定的雌激素抗雌激素活性,基于单个化合物的浓度-反应数据可以预测各种混合物效应。混合物中,外源化合物在较低浓度下可产生显著地混合物效应,与内源雌激素联合作用效果显著。相加作用模型相比于指数法,可以不依赖于浓度-反应曲线的形状(直线型、“S”或倒“U”型),对混合物效应以及联合作用方式进行定量和定性地分析预测。虽然从整体上分析,本文的模型预测结果与实验结果存在差异,但是结合现实的低浓度暴露分析,在设定的各混合物低浓度段,模型曲线与实验结果曲线较为接近,CA和IA模型可以较为准确的预测混合物效应。
【关键词】：环境雌激素 MCF-7人乳腺癌细胞 体外实验 雌激素活性 联合作用 预测模型
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R114
【目录】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 缩略词表11-13
• 前言13-19
• 1 环境雌激素的危害和来源13
• 2 环境雌激素类化合物检测分析方法13-14
• 3 联合作用的分析方法14-15
• 4 本课题的研究内容和意义15-16
• 5 创新点16-17
• 6 技术路线17-19
• 第1章 环境雌激素类化合物单一效应分析19-35
• 1.1 引言19
• 1.2 材料与方法19-24
• 1.2.1 测试化合物19-20
• 1.2.2 试剂与仪器20
• 1.2.3 MCF-7细胞正常培养20-21
• 1.2.4 无激素胎牛血清的制备21-22
• 1.2.5 测试化合物浓度设计22
• 1.2.6 MCF-7细胞增殖实验22-23
• 1.2.7 ERα受体和pS2基因表达实验23-24
• 1.2.8 数据分析24
• 1.3 结果24-31
• 1.3.1 化合物对MCF-7细胞增殖影响的浓度-反应关系分析24-30
• 1.3.2 化合物对雌激素受体ERα和雌激素调节基因pS2 mRNA表达的影响30-31
• 1.4 讨论31-33
• 1.5 本章小结33-35
• 第2章 环境雌激素混合物效应分析35-55
• 2.1 引言35
• 2.2 材料与方法35-37
• 2.2.1 测试化合物35-36
• 2.2.2 混合物浓度设计36
• 2.2.3 MCF-7细胞增殖实验36-37
• 2.2.4 雌激素受体ERα和雌激素调节基因pS2表达37
• 2.2.5 数据处理37
• 2.3 结果37-52
• 2.3.1 混合物对MCF-7细胞增殖影响的浓度-反应关系分析37-50
• 2.3.2 混合物对雌激素受体ERα和雌激素调节基因pS2表达的影响50-52
• 2.4 讨论52-53
• 2.5 本章小结53-55
• 第3章 环境雌激素混合物效应相加作用模型分析与预测55-72
• 3.1 引言55
• 3.2 材料与方法55-58
• 3.2.1 联合作用指数评价法55-56
• 3.2.2 混合物效应预测模型56-58
• 3.3 结果58-69
• 3.3.1 雌二醇和邻苯二甲酸酯类化合物混合物效应58-63
• 3.3.2 雌二醇和酚类化合物混合物效应63-67
• 3.3.3 多元混合物效应67-69
• 3.4 讨论69-70
• 3.5 本章小结70-72
• 第4章 总结与展望72-74
• 4.1 全文总结72
• 4.2 展望72-74
• 参考文献74-81
• 文献综述81-87
• 参考文献84-87
• 作者简介87-88
• 致谢88

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本文编号：802036