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氧化多环芳烃诱导斑马鱼发育毒性及其表观机制研究

发布时间:2020-06-30 21:05
【摘要】:氧化多环芳烃(OPAHs)是环境中普遍存在的持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)的衍生物。与其它衍生物相比,OPAHs较稳定难降解,因此被称为许多生物和化学降解的“末端产物”,容易在不同环境中累积。人们对PAHs的毒性效应进行了广泛研究,但对OPAHs的毒理效应知之甚少。因此,在本实验中采用斑马鱼作为模型,对斑马鱼鱼卵及成年斑马鱼进行OPAHs的急性暴露,并在成年斑马鱼暴露后进行交配产卵,分别从胚胎毒性和跨代毒性两方面研究了OPAHs的发育毒性,并对成年斑马鱼肠道损伤及叶酸含量进行分析测定。在斑马鱼胚胎的急性暴露实验中,9-FLO暴露后斑马鱼总体长、眼长和心率下降,胰岛素生成减少,干扰葡萄糖代谢,并改变胰腺器官发生相关基因pdx-1,foxa2,isl1和ptf1a的表达。特别是,低剂量胚胎9-FLO暴露显着降低了β细胞分化标志物基因pdx-1 mRNA水平,表明胰腺内分泌是一种对胚胎低剂量OPAHs暴露更敏感的靶点反应。此外,发现DNA甲基转移酶dnmt1和dnmt3升高,并且pdx-1的启动子区域的DNA甲基化在发育的早期阶段增加。在成年斑马鱼的急性暴露实验中,OPAHs暴露使成年斑马鱼的肠道受损,暴露组TJP2和Muc2.1的表达均下降,AhR的表达量显著上调,而雄性斑马鱼的ER表达显著下降。9-FLO暴露使多种肠道内DNA甲基化转移酶表达及叶酸含量显著下调。将暴露7天的成年斑马鱼配对产卵,亲代暴露于9-FLO,其子代死亡率、孵化率和心率下降,畸形率和心脏缺陷上升。而叶酸的补充,可以减缓发育延迟现象,并对心脏发育具有保护作用。综上所述,低剂量的OPAHs抑制了胚胎的早期发育但不足以使斑马鱼致死。胚胎暴露于OPAHs是通过调节pdx-1启动子区DNA甲基化抑制胰腺器官发育,从而增加体内游离葡萄糖水平,并使发育中的斑马鱼胚胎心率降低、眼长和体长减少。暴露于9-FLO的成年斑马鱼可能通过破坏肠道屏障功能,造成肠道损伤,从而干扰肠道内叶酸的正常产生,而导致低DNA甲基化现象,增加患结直肠腺瘤的风险。亲代暴露于9-FLO对子代的影响可能比子代直接暴露9-FLO产生的毒效应更强,而叶酸的补充可部分恢复亲代暴露引起的子代心脏缺陷。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X171.5;X592
【图文】:

鱼卵,暴露实验,急性暴露,方案


图 1.1 鱼卵暴露实验方案Fig. 1.1 Embryo exposure and sampling regime1.3.2.2 成年斑马鱼急性暴露研究

暴露实验,成鱼,子代,斑马鱼


图 1.2 成鱼及其子代暴露实验方案Fig. 1.2 Sampling regime of adult zebrafish and offspring exposure年斑马鱼急性暴露研究 7 天后,将 9-FLO 暴露组和对照组的斑马鱼配对产卵,将胚胎分

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