过量硒-L-蛋氨酸对青鳉鱼胚胎的毒性作用及与氧化应激机制的关联

采矿和农业经营过程中硒(Se)会释放到水生生态系统中造成环境污染。本研究使用日本青鳉鱼(Oryzias latipes)胚胎作为模式动物研究硒代蛋氨酸(SeMet)的发育毒性和潜在的氧化应激机制。给6~7 hpf(hours post-fertilization,hpf)的青鳉鱼胚胎暴露0(对照)、0.1、10、100、500和1000μmol·L^(-1)的SeMet,并检测胚胎存活率、孵化率、形态学和基因表达,并考察氧化应激关联代谢物质的变化。ICP-MS数据显示有机硒通过绒毛膜影响发育中的胚胎。10~1000μmol·L^(-1)SeMet显著降低了青鳉胚胎的存活率(32.1%~0%),100~1000μmol·L^(-1)SeMet显著减少了孵化率(58%~0%),例外的是10μmol·L^(-1)浓度组的死亡率与最高浓度组的相当。10~500μmol·L^(-1)SeMet造成血液色素强度显著降低(50%~87.5%,P<0.05),此外,SeMet暴露造成部分胚胎的心囊水肿、鱼鳔缺失等表型,总发生率超过51%(P<0.05),也造成游泳行为变化,但差异不显著(P>0.05)。100μmol·L^(-1)SeMet也引起氧化应激遗传标记物Nrf2 mRNA(2.1倍,P<0.05)和GPx4 mRNA基因表达的显著增加(3.7倍,P<0.05)。此外发现10~100μmol·L^(-1)的SeMet引起超氧化物歧化酶(SOD)活性的降低(31%~32.8%,P<0.05),也同时引起活性氧(ROS)(1.37倍~1.23倍,P<0.05)和丙二醛(MDA)(1.39倍~1.40倍,P<0.05)含量的升高。研究表明,SeMet暴露造成青鳉鱼的胚胎毒性(包括形态学和行为学变化)可能与硒造成的氧化应激相关,也可推知有机硒的过量摄入可能会影响人体健康,尤其是在怀孕期间。

五溴联苯醚(BDE-99)和羟基五溴联苯醚(5-OH-BDE-99)经由THRβ影响斑马鱼胚胎眼部色素的沉着

多溴联苯醚及其羟基代谢物(OH-BDEs)被认为是内分泌干扰物,特别是对甲状腺激素调节的影响。调查并比较了BDE-99及5-OH-BDE-99对甲状腺素受体的影响。斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的BDE-99和5-OH-BDE-99中,导致斑马鱼眼球黑色素的色素沉着减少,使用原位杂交以及定量PCR方法检测,发现THRβ在斑马鱼前脑部位表达,并有明显的降低。通过体外实验也证实BDE-99和5-OH-BDE-99能够与THRβ受体结合,尤其是5-OH-BDE-99的结合更为强烈。研究表明,BDE-99和5-OH-BDE-99对斑马鱼胚胎早期THRβ的活性有干扰作用,并导致眼部黑色素沉积减少。上述研究结果对BDE-99和5-OH-BDE-99的生物毒理学机制研究有一定的借鉴意义。