典型有机磷阻燃剂对蓝藻的Hormesis效应及机制探究

为探究有机磷阻燃剂(Organophosphate Flame Retardants,OPFRs)对蓝藻的毒性效应,以铜绿微囊藻为蓝藻受试模型,测定典型OPFRs{烷基OPFRs磷酸三乙酯(Triethyl Phosphate,TEP)和氯代OPFRs磷酸三(2-氯乙基)酯[Tris(2-Chloroethyl)Phosphate,TCEP]}对蓝藻生长及光合色素、氧化应激、细胞膜疏水性等相关生理指标的影响。结果显示,TEP与TCEP均对铜绿微囊藻的生长产生了低质量浓度促进、高质量浓度抑制的Hormesis效应,促进生长的质量浓度分别为6.80×10^(-4)~1.53×10^(-1)mg/L和5.87×10^(-5)~1.54×10^(-1)mg/L。相关生理指标变化显示,低质量浓度OPFRs通过提高光合色素的合成及调控活性氧的适当增加可刺激蓝藻增殖;相反,高质量浓度OPFRs则阻碍光合作用,对藻细胞产生氧化胁迫,进而改变细胞膜疏水性致使细胞膜受损,最终导致蓝藻大量死亡。研究结果表明,OPFRs能引发蓝藻生长的Hormesis效应,且氯代OPFRs比烷基OPFRs具有更明显的生物效应,在一定暴露质量浓度内具有促进蓝藻水华形成的潜在环境风险。研究可为OPFRs水生毒性和相应的环境风险评价提供数据基础和理论依据。

外加碳源对抗生素诱导大肠杆菌Hormesis效应的调控作用

抗生素对细菌通常表现出“低促高抑”的Hormesis效应,这显著影响了抗生素的生态风险评估。目前关于抗生素诱导细菌Hormesis效应的研究多集中于单一碳源条件,针对多种碳源共存条件的相关研究还十分有限。因此,为进一步探究外加碳源对抗生素诱导细菌Hormesis效应的影响,本文以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为受试生物,在外加不同浓度葡萄糖的Mueller-Hinton培养基中测定了盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TCH)和2(5H)-呋喃酮(2(5H)-furanone, 2F)2种抗生素单一及联合暴露对E.coli生长的毒性效应,并分析了外加葡萄糖与抗生素对E.coli生长的交互效应。结果表明,TCH和2F单一及联合暴露均能诱导E.coli产生Hormesis效应,随着外加葡萄糖浓度的升高,TCH、2F和TCH+2F在低浓度下对E.coli生长的促进作用逐渐增强,最大促进率分别由47.66%、9.08%、5.63%增加到158.65%、40.20%、21.30%;在高浓度下对E.coli生长的抑制作用逐渐减弱,EC_(50)值分别从3.17E-05、1.62E-02、3.71E-03 mol·L^(-1)增加到9.24E-05、4.10E-02、1.01E-02 mol·L^(-1);外加葡萄糖与抗生素对抑制E.coli生长的交互效应总体上呈拮抗作用,且随着外加葡萄糖浓度升高拮抗作用也随之增强,可以看出外加碳源能够降低抗生素的细菌毒性。本研究可为从外界营养条件角度更加全面评估抗生素的Hormesis效应及生态风险提供参考和数据支持。

溴代阻燃剂与杀虫剂对斜生栅藻的毒性效应

为了明确溴代阻燃剂和杀虫剂对微藻的毒性效应,以斜生栅藻为模型生物,研究了3种溴代阻燃剂(BFRs)、3种新烟碱杀虫剂(NNIs)、3种有机磷杀虫剂(OIs)对其单一及联合毒性.结果表明,BFRs、NNIs、QIs单一及二元混合体系均诱导斜生栅藻产生了低浓度促进、高浓度抑制的Hormesis效应.Hormesis效应的产生与藻细胞内活性氧(ROS)水平密切相关,ROS水平的适度升高促进了微藻生长,甚至可能导致藻华的产生,而ROS显著升高则抑制微藻生长.9种污染物的预测无效应浓度(PNEC)均落在Hormesis刺激作用区间内,说明采用剂量-效应曲线预测的PNEC值会高估上述污染物对水生生态的风险.基于独立作用模型(IA)发现18种二元混合体系对斜生栅藻的联合毒性作用具有浓度依赖特征.

稀土元素生物效应中的Hormesis现象

综述了稀土元素在动物、植物和微生物生理、生化过程中的Hormesis现象 ,并就其机理进行了讨论 。

农药对害虫天敌的Hormesis效应研究进展

低剂量有毒物质引起的Hormesis效应是毒理学研究的热点问题。近年来,农药对害虫天敌的Hormesis效应引起了研究人员的广泛关注。本文就低剂量农药对天敌发育历期、体重、雌虫生殖率及对天敌控害能力的Hormesis效应及其机制进行了简要总结,并讨论了今后的研究方向。旨在为协调害虫综合防治中生物防治与化学防治的矛盾提供新的思路。

JNK/SAPK信号转导通路在镉引起的Hormesis中的作用

目的研究重金属镉对Hek293细胞的低剂量兴奋效应及JNK/SAPK信号转导通路在其中所起的作用。方法以0,1.0,3.0,9.0,27.0μmol/L浓度的氯化镉(CdCl2)染毒Hek293细胞24和36 h;在研究JNK/SAPK信号转导通路特异性抑制剂作用时,在染毒前先用SP600125预处理1 h。用MTT法测定细胞的增殖。用Western Blot方法检测磷酸化JNK/SAPK蛋白水平的变化。结果1.0μmol/L剂量的CdCl2染毒Hek293细胞24和36 h,其增殖率与对照组相比分别升高了9.96%和33.3%,差异均具有统计学意义,加入SP600125后,与对照组相比增殖率没有明显的升高;而在3.0μmol/L剂量以上染毒浓度时,增殖率随剂量增加而降低。1.0,3.0μmol/L剂量CdCl2作用于Hek293细胞对磷酸化JNK蛋白无明显影响,高于3.0μmol/L剂量时可以使JNK蛋白持续磷酸化激活至少12 h。当加入SP600125后,以上变化趋势不受影响。结论低剂量CdCl2作用于Hek293细胞可以引起Hormesis效应,该效应可以被JNK/SAPK信号转导通路特异性抑制剂SP600125阻断。JNK/SAPK信号转导通路对Hormesis效应的影响可能主要是JNK蛋白下游转录因子的作用。

不同生育期喷施稀土镧和铈对大豆膜透性的Hormesis效应

以大豆东农42和东农47为试验材料,采用盆栽方式,研究苗期和开花期分别喷施不同浓度的LaCl_3和CeCl_3对大豆叶片膜透性的Hormesis效应。结果表明,LaCl_3和CeCl_3对2个大豆品种膜透性Hormesis效应的影响存在相近规律,低浓度LaCl_3和CeCl_3均能降低植株叶片的膜透性,开花期喷施好于苗期,稀土La的效果好于稀土Ce;喷施稀土的hormesis效应品种间也存在差异性,喷施低浓度稀土东农42膜透性低于东农47。

氯霉素对费氏弧菌0～24h的Hormesis效应及其机制初探

为了探究抗生素对发光菌的Hormesis效应,选择费氏弧菌（Vibrio fischeri,V.fischeri）为受试生物,氯霉素为研究对象,测定了0~24h下氯霉素对V.fischeri的发光强度（Hv）及生长量（OD_（600））的作用,探讨氯霉素对V.fischeri的低浓度促进效应及其可能机制.结果表明,氯霉素对V.fischeri的发光强度具有明显的促进作用,且仅出现在细菌生长的延滞期.根据V.fischeri的发光机制,结合Gaussian量子化学计算结果,即氯霉素的最正氢电荷为0.244,远大于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的最正氢电荷0.135,提出氯霉素通过提供质子促进荧光反应,进而产生Hormesis效应的可能机制.

低剂量农药对禾谷缢管蚜生殖力的Hormesis效应及机理研究

研究了低剂量吡虫啉、百菌清对禾谷缢管蚜(Rhopalosiphum padi)的生殖刺激效应及其机理。结果表明,禾谷缢管蚜生殖力随百菌清浓度上升,表现出先上升后下降的变化趋势,呈现出Hormesis效应的典型特征;吡虫啉0.01 mg/kg处理能显著刺激禾谷缢管蚜生殖。百菌清8 mg/kg处理显著增加了小麦可溶性糖含量,比对照增加102.64%。吡虫啉0.1 mg/kg、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg处理显著增加了小麦游离氨基酸含量,分别比对照增加18.83%、30.39%、30.39%。随吡虫啉浓度变化,禾谷缢管蚜生殖力的变化趋势同小麦游离氨基酸含量的变化趋势相同。

吡虫啉对桃蚜生殖力的Hormesis效应及对天敌控害效能的影响

Hormesis现象是近年来再度引起国际上广泛关注的研究领域。本文以桃蚜及其天敌狼蛛为研究对象,研究了低剂量吡虫啉对其靶标害虫生殖力的Hormesis效应及其对天敌控害效能的影响。结果表明,低剂量吡虫啉可诱导桃蚜生殖力的Hormesis效应,表现为低剂量显著促进桃蚜生殖力,高剂量显著抑制桃蚜生殖力。对狼蛛控害力及相对活力研究结果表明,低剂量吡虫啉能显著降低狼蛛对桃蚜的捕食量,并显著抑制狼蛛的相对活力。研究结果为研究低剂量农药诱导害虫再猖獗提供了科学依据。

有毒物质Hormesis效应的识别与评价

有毒物质Hormesis效应对传统的毒理学模型提出了挑战。在低剂量条件下单纯的效应增强并不一定是Hormesis效应,可能由效应的某种波动或试验误差引起。对有毒物质Hormesis效应特征、发生的低剂量范围及其识别与评价方法进行了综述,并以低剂量镉对蚯蚓体内谷胱甘肽过氧化物酶(CSH-PX)活性影响为例,建立了Hormesis效应及其定量评价方法。结果表明,二次函数拟合模型为Y=0.3994-1.4472X^2+1.707X,刺激效应强度为45.34%。

数学建模在生物化感及其赫米西斯(Hormesis)现象中的应用

简述了国内外对生物化感数学建模的研究近况,包括通过数学模型描述化感物质的赫米西斯(Hormesis)现象,化感作用在受体植物不同密度条件下的表达,植物残茬中化感物质的分解动态及受体植物的动态响应,环境中化感物质的动态变化规律及在植物-昆虫-天敌系统中的应用等。并对化感数学建模领域的先驱机理模型An-Hormesis模型,An-Liu-Johnson-Lovett模型,和An_Residue模型做了简介。

"Hormesis"现象与低水平电离辐射

低水平电离辐射的Hormesis现象是国际放射生物与防护领域所引人关注的问题之一.本文探讨了低水平辐射产生的有益生理效应,如刺激生长发育、延长寿命、提高生育力、增强免疫力和防癌作用等.同时,对Hormesis现象存在的可能机理进行了讨论.

吡蚜酮和百菌清对绿萝生长的Hormesis效应

以绿萝为试验材料,研究低剂量农药对绿萝根生长及对钾、磷吸收功能的影响。结果表明:0.4 mg/kg吡蚜酮与百菌清混合对绿萝根长、生根数量不存在明显影响,对绿萝根干物质积累产生显著抑制作用;吡蚜酮与百菌清单独处理对绿萝钾、磷吸收功能无明显影响;0.4 mg/kg吡蚜酮与百菌清混合使用能显著促进绿萝对磷的吸收;2种农药混合处理下,绿萝磷含量随百菌清浓度上升呈现出先上升后下降的变化趋势,具有Hormesis效应的典型特征,其刺激效应为52.81%,最大刺激效应为8.725。

四环素对费氏弧菌产生生毒物兴奋效应(Hormesis)的时间关系和机制

以费氏弧菌(Vibrio fischeri,V.fischeri)作为受试生物,盐酸四环素作为研究对象,测定了盐酸四环素对V.fischeri在0—24 h的发光强度和细菌生长OD600的作用,并初步探讨了四环素对V.fischeri的Hormesis效应的作用机制.研究表明,盐酸四环素对V.fischeri的发光强度表现出了时间依赖型的Hormesis效应,即Hormesis效应出现在细菌生长的延滞期及平台期;根据V.fischeri的发光机制并结合量子化学计算结果,提出了盐酸四环素通过提供质子促进发光反应,从而产生Hormesis效应的可能机制.

硒对紫云英的Hormesis效应及其生理响应研究

采用水培方法，研究硒（ Se）不同浓度（0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和5.0 mg／L）胁迫下紫云英的生长特征，探讨低浓度Se对紫云英的Hormesis效应，评价Se胁迫下紫云英的生理响应。结果表明，低浓度Se （≤0.5 mg／L）对紫云英根系相对伸长率、耐性指数、根系活力、叶绿素a含量、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量均有显著的刺激效应，分别比对照增加了68.26％，9.00％，38.10％，21.6％，24.3％和66.7％；对其叶片蒸腾速率和叶片含水量也表现出一定的促进作用；Se浓度≥1.0 mg／L对紫云英的生长有明显的抑制作用。 Se浓度为5.0 mg／L时，紫云英地上部Se含量达到（73.03±1.151）μg／g DW，地下部Se 含量达到（48.427±1.525）μg／g DW。 Se对紫云英产生Hormesis效应的剂量范围为0.2～0.5 mg／L。结果还表明，根系MDA含量、根系相对电导率、地下部分生物量、根系耐性指数、根系活力、根系相对伸长率和地上部生物量这7项指标在评价紫云英幼苗耐Se性方面比较重要。

盐胁迫下玉米幼苗株高的Hormesis效应阈值研究

探讨不同盐暴露浓度下玉米幼苗生理指标表现的Hormesis效应,利用阈值和Hormesis效应相结合,为污染物对生物体产生早期伤害阈值范围的确定提供理论依据。通过水培实验研究了玉米（Zea mays L.）幼苗暴露在硫酸钾（K_2SO_4）、硫酸钠（Na_2SO_4）、氯化钾（KCl）、氯化钠（NaCl）4种盐不同浓度下,对其幼苗株高变化的Hormesis效应。结果表明：在K_2SO_4暴露浓度下,玉米幼苗株高随暴露浓度的升高,先呈现＂J＂形,再呈现倒＂U＂形的变化趋势,在550 mg/L剂量组,幼苗平均株高达到最高;在不同Na_2SO_4和Na Cl暴露浓度下,玉米幼苗株高在整个实验剂量范围内,幼苗株高随暴露浓度的增加呈现下降趋势,表现＂低促-高抑＂效应,分别在50 mg/L和200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高;而在KCl暴露浓度下,幼苗株高呈现＂U＂形剂量-效应曲线,在0~200 mg/L剂量,幼苗株高呈显著性增加,在200 mg/L剂量组,幼苗的平均株高最高,后呈现递减趋势。可见,玉米幼苗在低浓度盐胁迫下,表现一定的刺激效应,随暴露浓度的增加,幼苗株高随之增加或是减小,即表现＂J＂或是＂U＂形剂量-效应关系。

姜黄活性代谢产物四氢姜黄素对乳腺癌作用的hormesis效应规律

目的研究中药姜黄活性代谢产物四氢姜黄素(THC)在不同剂量下对乳腺癌的调治作用。方法利用鼠源4T1细胞对Balb/c小鼠进行接种,建立原位乳腺癌接种模型。接种1周后,将小鼠随机分为模型对照组、空白对照组、THC低剂量组(低1,低2,低3)和高剂量组(高1,高2,高3)共8组,每组10只动物。连续35 d ig给予不同浓度的THC。实验期间每3 d测量小鼠的体重及肿瘤体积。每7 d采血进行流式分析,观察各组小鼠肿瘤免疫微环境中MDSC表型变化及CD4+和CD8+T细胞表型的变化。实验结束后观测各组小鼠体重、生存率、不同级别肿瘤数量、肿瘤大小、脾体积和重量的变化情况。利用ELISA检测肿瘤免疫微环境中细胞因子IFN-γ、TNF-α和IL-2的分泌水平。利用Western印迹法技术和免疫组织化学技术检测样本组织内凋亡、转移相关蛋白的表达变化情况。提取样本组织RNA,利用实时PCR技术检测样本组织内相关基因的mRNA表达变化。以及利用HE染色技术检测各组小鼠重要器官(心、肝、脾、肺、肾)的病理学变化。结果与模型对照组相比,各组小鼠体重及重要器官均未发生显著异常。给予THC低剂量的3个实验组,荷瘤小鼠的肿瘤体积没有发生下降,给予THC第18天后,低3组的荷瘤小鼠肿瘤体积反而较模型组增加,且具有统计学差异(P<0.05);而给予THC高剂量的3个组中有2个组(即高2和高3组)荷瘤小鼠的肿瘤体积分别在给予THC 18和15 d之后与模型对照组相比发生了下降,且具有统计学差异(P<0.05)。Western印迹法、免疫组化和PCR实验结果显示,与模型对照组相比,低2和低3组中Ki-67和MMP-2蛋白的表达增高(P<0.05)。而高2和高3组中Bcl-2和MMP-2蛋白表达下降(P<0.05),活化胱天蛋白酶3和TIMP2蛋白的表达增高(P<0.05)。同时,各组小鼠血液中MDSC以及CD4+和CD8+T表型的变化中,与模型对照组相比,给药第15天起,低2组、低3组以及高3组的小鼠血液中MDSC细胞比例发生下降(P<0.05)。而与模型对照组相比,给药第21天起低2组、低3组以及高3组的小鼠血液中CD4+和CD8+细胞比例上升(P<0.05)。ELISA实验检测发现,与模型对照组相比,高2和高3组小鼠血液中IFN-γ、TNF-α和IL-2的含量升高(P<0.05);与模型对照组相比,低2和低3组小鼠血液中IFN-γ含量升高(P<0.05),低2组小鼠血液中IL-2的含量升高(P<0.05);低3组小鼠血液中TNF-α含量下降(P<0.05)。结论THC在乳腺癌的治疗中存在“毒物兴奋效应(hormesis效应)”,低剂量的THC能够促进肿瘤细胞的生长,而高剂量的THC可以抑制肿瘤细胞的生长,调节肿瘤微环境,增强免疫细胞活性。同时发现,一定范围为内低剂量的THC虽然促进肿瘤细胞的生长,但是同时也可以调节肿瘤微环境,增强小鼠免疫功能。

群体感应抑制剂对费氏弧菌生物荧光随时间变化Hormesis效应的机制探究

群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSIs)是作用于细菌群体感应系统的一类新型抗菌药物。目前关于QSIs引起Hormesis效应的机制探究较少。本文以费氏弧菌(Aliivibrio fischeri,A.fischeri)为模式生物,测定了3种高丝氨酸内酯(N-Acyl homoserine lactone,AHL)类QSIs(AHL-QSIs)对A.fischeri生物荧光的影响,发现AHL-QSIs对A.fischeri生物荧光产生了随时间变化的Hormesis效应。通过测定AHL-QSIs对A.fischeri生长量、相关蛋白表达量及模拟发光反应的影响,推测随时间变化Hormesis的机制如下:AHL-QSIs在低浓度时可以通过增强荧光素酶的活性进而促进个体发光反应,最终刺激A.fischeri的生物荧光;而当AHL-QSIs处于高浓度时,更多的AHL-QSIs不仅会通过改变细胞膜功能抑制细菌的生长,还可以与C6竞争结合LuxR影响荧光素酶的含量,最终抑制A.fischeri的生物荧光;AHL-QSIs对A.fischeri生物荧光的刺激作用和抑制作用会随细菌生长阶段状态的不同而发生变化,最终导致了随时间变化的Hormesis效应。研究结果可为今后AHL-QSIs的生态风险及其进一步的广泛应用提供一定的数据基础和理论依据。