基于整合生物标志物法评价十溴联苯醚对紫红笛鲷肝脏的氧化胁迫效应

研究了不同浓度十溴联苯醚(decabromodiphenyl ether,BDE209)对紫红笛鲷肝脏抗氧化酶和药物代谢酶的影响,并采用整合生物标志物法综合评价BDE209对紫红笛鲷肝脏的氧化胁迫效应。结果表明:BDE209胁迫3—7 d,紫红笛鲷肝脏超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)活性显著升高,但并未呈现明显的剂量效应。胁迫30 d时,上述酶活性与对照组没有显著差异。BDE209胁迫下,紫红笛鲷肝脏细胞色素P450(cytochromeP450,P450)含量先降低后升高,而细胞色素b5(cytochromeb5,b5)含量则呈先升高后下降的趋势。上述结果表明BDE209可能引起了紫红笛鲷肝脏细胞发生氧化应激反应。BDE209胁迫第7 d时,IBR值最大。各实验组IBR均高于对照组,且随着BDE209浓度的升高,IBR值逐渐增大。与其他指标相比,POD活性、P450和b5含量可作为BDE209胁迫的潜在生物标志物,IBR方法可被应用于评价环境浓度BDE209对紫红笛鲷胁迫的毒性效应,对于综合评价BDE209对生物体的生态毒理效应具有重要意义。

十溴联苯醚暴露通过胞外囊泡装载miR-221促进三阴性乳腺癌细胞转移

目的:探讨环境污染物十溴联苯醚(BDE-209)暴露促进三阴性乳腺癌(TNBC)恶性进展的机制。方法:将TBNC细胞分为空白对照组和BDE-209暴露组。超速离心法提取胞外囊泡,分别应用扫描电子显微镜和蛋白质印迹法对提取的胞外囊泡进行鉴定,采用纳米颗粒跟踪技术检测胞外囊泡生成量,细胞划痕实验和Transwell小室实验检测与胞外囊泡共培养后TNBC细胞的迁移能力和扩散能力,定量逆转录PCR(qRT-PCR)检测囊泡中的miR-221表达水平,蛋白质印迹法检测共培养后TNBC细胞中基质金属蛋白酶9(MMP9)的表达水平。结果:与空白对照组比较,2.00、20.00和200.00 ng/mL BDE-209暴露可显著增加胞外囊泡的生成(均P<0.05),其中200.00 ng/mL BDE-209暴露诱导释放的胞外囊泡共培养的细胞迁移率较空白对照组提高86%,穿膜细胞数提高至1.32倍,miR-221表达水平提高至2.71倍,MMP9表达水平提高至1.62倍(均P<0.05)。转染抗miR-221抗体能降低BDE-209暴露诱导生成的胞外囊泡内miR-221表达水平,使BDE-209促进MDA-MB-231细胞迁移的能力被显著抑制。结论:BDE-209暴露可通过增加胞外囊泡的生成及装载miR-221增强TNBC细胞的迁移能力,促进TNBC细胞转移。

十溴联苯醚灌胃后小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织肿瘤相关成纤维细胞标志基因表达变化及其意义

目的观察十溴联苯醚(BDE-209)灌胃后小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)标志基因表达变化,并探讨其参与宫颈癌发生发展的相关机制。方法将40只雌性C57BL/6小鼠随机分为对照组、BDE-209低剂量组、BDE-209中剂量组、BDE-209高剂量组,每组10只。各组小鼠均采用右前腋下接种宫颈癌U14细胞悬液的方法建立宫颈癌皮下移植瘤模型,BDE-209低剂量组、BDE-209中剂量组、BDE-209高剂量组经口灌胃给予20、100、500 mg/kg BDE-209,对照组给予等体积玉米油,连续21 d。取各组小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织,进行转录组测序后筛选差异表达基因,与查阅文献得到的小鼠CAFs标志基因取交集后获得CAFs标志差异表达基因。对CAFs标志差异表达基因进行基因本体论(GO)功能和基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,建立蛋白质相互作用网络(PPI)图后采用Betweenness算法确定排名前十的CAFs标志差异表达基因,即为CAFs标志差异核心基因。取BDE-209高剂量组与对照组小鼠部分宫颈癌皮下移植瘤组织,采用实时荧光定量PCR法检测其10个CAFs标志差异核心基因表达。结果共筛选到CAFs标志差异表达基因30个,其中BDE-209干预后上调29个、下调1个。GO功能富集分析结果显示,CAFs标志差异基因主要富集在细胞外基质(ECM)、生殖结构发育、PI3K/Akt信号转导等;KEGG通路富集分析结果显示,CAFs标志差异基因主要富集在补体和凝血级联反应、肿瘤发病途径等信号通路。PPI图和Betweenness算法筛选得到排名前十的CAFs标志差异核心基因分别为核心蛋白聚糖(Dcn)、细胞间黏附分子1(Icam1)、C-X-C基序趋化因子配体12(Cxcl12)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、血小板衍生生长因子受体(Pdgfrb)、Ⅴ型胶原蛋白α2(Col5a2)、补体成分1的子成分1(C1s1)、肝细胞生长因子(Hgf)、补体成分3(C3)、纤溶酶原激活物(Plat)。与对照组比较,BDE-209高剂量组小鼠移植瘤组织Dcn、Icam1、Cxcl12、MMP-2、Pdgfrb、Col5a2、C1s1、Hgf、C3、Plat mRNA相对表达量均升高(P均<0.05),Pdgfrb mRNA相对表达量无明显变化(P>0.05)。结论BDE-209灌胃会导致小鼠宫颈癌皮下移植瘤组织CAFs相关标志基因Dcn、Icam1、Cxcl12、MMP-2、Col5a2、C1s1、Hgf、C3、Plat表达升高,上述基因表达改变可能通过诱导CAFs的ECM变化和激活PI3K/Akt信号通路参与宫颈癌的发生发展。

十溴联苯醚与镉复合污染对水稻种子萌发与幼苗生长的毒性效应

为评估十溴联苯醚(BDE-209)与镉(Cd)的联合植物毒性,本研究通过水培试验研究了Cd和BDE-209单独及联合作用对水稻种子发芽、幼苗生长、光合色素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:单独作用下,低浓度Cd和BDE-209对种子发芽和生长均表现为促进作用,而高浓度胁迫则会导致各项指标的降低;两种污染物的联合作用在低浓度Cd胁迫下(1 mg·L^(-1))主要表现为协同效应,在高浓度Cd处理中(50 mg·L^(-1))表现为拮抗作用。Cd与各项生长指标之间均存在显著的剂量-效应关系,其中根部对Cd胁迫的响应最敏感,而BDE-209仅与根鲜质量和根伸长间存在剂量-效应关系。Cd和BDE-209单独胁迫下水稻种子根鲜质量的半数抑制浓度分别为5.05 mg·L^(-1)和6.09 mg·L^(-1)。Cd和BDE-209均能提高水稻幼苗体内的抗氧化酶活性,过氧化物酶和超氧化物歧化酶分别对Cd污染和BDE-209污染有良好的指示作用。研究表明,相较于Cd的单独污染,BDE-209的存在能够缓解高浓度Cd对种子萌发和幼苗生长的毒害作用。

我国沿海地区贝类样品中十溴联苯醚污染水平分析

BDE-209是溴代阻燃剂十溴联苯醚的主要成分,本研究应用GC-NCI-MS(气相色谱-负化学源-质谱)方法同位素稀释技术,测定了从沿海五省采集的48份贝类样品中BDE-209含量.所有样品中均检出BDE-209,含量范围为16.24—445.35 ng.g-1湿重,平均含量(61.29 ng.g-1湿重)显著高于国内外相关报道.其中,采自辽宁省的海蛎子样品BDE-209含量最高.结果提示,我国有关海域存在较为严重的BDE-209污染,应引起有关部门的关注.

孕期、哺乳期暴露十溴联苯醚对子代大鼠免疫功能的影响

目的针对环境污染中十溴联苯醚对母婴健康存在潜在危害日益受到重视,研究经口胃灌十溴联苯醚对子代大鼠免疫功能的影响。方法对母代孕期前后及哺乳期持续高剂量胃灌十溴联苯醚后,观察其子代大鼠免疫器官发育情况、T淋巴细胞亚群及T淋巴细胞增殖转化功能、NK细胞表面分子CD161表达及免疫球蛋白(IgM、IgG)等变化。结果实验组免疫器官质量与对照组相比有变化,其T淋巴细胞亚群CD3+、CD3+CD8+、CD3+CD4+及NK细胞表面分子CD161+百分比、CD4+/CD8+比值下降,CD4-CD8-百分比升高。实验组T淋巴细胞增殖转化功能下降不明显,其IgM含量明显低于对照组,IgG含量变化不明显。结论母代持续暴露高剂量十溴联苯醚后,对子代免疫功能存在一定的不利影响。

分散液液微萃取-上浮溶剂固化/高效液相色谱法测定沉积物中的十溴联苯醚

建立了沉积物中痕量十溴联苯醚的分散液液微萃取-上浮溶剂固化-高效液相色谱-紫外法(DLLME-SFO-HPLC-UV)。以正交试验数据为训练样本,采用BP(Back propagation)神经网络模型优化了分散液液微萃取-上浮溶剂固化条件:分散剂为1.00mL甲醇、萃取剂为35.0μL十二醇、NaCl质量浓度为10.00%、萃取时间10min和pH=5,其萃取率(ER)可达62.22%。方法的线性范围为3.5～1400ng/g(r=0.9960),检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为2.3pg/g(S/N=2)和5.6pg/g(S/N=5),实际样品的加标回收率为97.7%～104.2%。本方法集萃取、富集、分离步骤于一体,简化了沉积物中十溴联苯醚的前处理过程。

光源和溶剂对十溴联苯醚光降解的影响

研究了不同光源和溶剂对十溴联苯醚(DecaBDE)光降解特性的影响,并对其降解产物进行了探讨。结果表明,在所试光源和溶剂条件下,DecaBDE均有一定程度的光降解,且都近似符合一级降解动力学。同一光源下,不同溶剂对DecaBDE降解表现出不同的影响。在太阳光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷>正己烷/丙酮>甲醇/水>乙醇/水;在模拟光源照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>甲醇/水>乙醇/水>正己烷>正己烷/丙酮;在紫外光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷/丙酮>正己烷>甲醇/水>乙醇/水。同一溶剂中,DecaBDE降解速率均为紫外光>太阳光>模拟光源。尽管光源和溶剂对DecaBDE降解速率产生了一定影响,但降解途径基本一致,均为DecaBDE经光解脱溴产生低溴联苯醚。

十溴联苯醚对底栖生物和土壤微生物的毒理效应探讨

为了研究溴系阻燃剂——十溴联苯醚(DeBDE或BDE209)对底栖生物和土壤微生物群落的影响,以红虫(淡水单孔蚓)和土壤中总微生物及枯草芽孢杆菌纯菌种为受试生物,分别测定了十溴联苯醚对红虫Na+,K+-ATP酶及SOD活性的影响和对土壤中总微生物及枯草芽孢杆菌纯菌种呼吸强度的影响。结果表明,随着十溴联苯醚暴露浓度的增加,红虫的Na+,K+-ATP酶呈现激活的趋势,但激活强度逐渐降低,SOD活性则呈现先激活后抑制的趋势;随着十溴联苯醚暴露时间的增加,红虫的Na+,K+-ATP酶亦呈现激活的趋势,SOD活性呈现先激活后抑制的趋势。土壤总微生物和枯草芽孢杆菌在十溴联苯醚作用下表现出一致的抑制趋势,但随着时间的延长,抑制作用逐渐恢复。因此,ATP酶和SOD相结合作为生物受到十溴联苯醚胁迫的分子指标,以及利用枯草芽孢杆菌评价土壤微生物受到十溴联苯醚胁迫的微生物指标都具有一定的可行性。

十溴联苯醚对土壤酶活性及土壤呼吸强度的影响

采用室内模拟试验考察十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性、磷酸酶活性及过氧化氢酶活性的影响,探讨十溴联苯醚外源化学物质对土壤环境的生态效应.结果表明,在w(十溴联苯醚)为10,100和500 mg/kg的条件下,十溴联苯醚对土壤呼吸强度和土壤脲酶活性有显著的抑制作用,且随处理土壤样品中w(十溴联苯醚)的增加,抑制作用增强.十溴联苯醚对过氧化氢酶活性的作用表现为先激活后抑制,而土壤磷酸酶活性对十溴联苯醚不敏感.十溴联苯醚对土壤生态系统具有一定的破坏作用.

超声提取-高效液相色谱检测土壤中十溴联苯醚

利用超声提取-高效液相色谱(HPLC)对土壤中的十溴联苯醚进行提取与检测,并对超声提取条件进行优化.结果表明,超声提取十溴联苯醚的效果不仅具有索氏提取相近的提取效率(二者相对回收率为97%-102%),而且具有操作简单、时间短等特点.当deca-BDE的浓度在100-2000ng·g^(-1)(干土)时,其保留时间(RSD≤5.7%)、峰面积(RSD≤3.3%)、峰高(RSD≤6.9%)以及回收率(RSD≤6.5%)的重现性较好.通过对模拟土壤和实际土壤的对比分析,两者相差不大(二者相对回收率在97%-107%之间).

十溴联苯醚(BDE209)在虹鳟体内的羟基代谢产物及其对甲状腺激素水平影响的初步研究

十溴联苯醚(Decabromodiphenyl ether,BDE209)被认为是可疑甲状腺素(TH)干扰物,但干扰机制目前尚不清楚.采用单次腹腔注射的暴露方式,考察了在28d的实验周期内,不同浓度组的十溴联苯醚在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体内的羟基化代谢产物浓度与甲状腺激素(T3和T4)水平.结果表明:十溴联苯醚在虹鳟的肝脏和血液中均可代谢为低溴代羟基多溴联苯醚,且羟基代谢产物在整个实验周期中浓度不断累积;与此同时,血浆中T3和T4浓度均出现下降趋势.进一步的统计分析结果表明,羟基代谢产物与T3和T4浓度水平分别呈显著的负线性相关关系,这说明血浆中的甲状腺激素水平下降可能是由羟基化产物所引起的.

十溴联苯醚的热解及其影响因素研究

在200~300℃的温度范围内研究了十溴联苯醚（BDE-209）的热降解及其影响因素.结果表明,温度、时间以及硝酸铜、三氯化铁、氯化铝和氯化锌等处理线路板过程中产生的金属盐对BDE-209热降解有不同的影响.升高温度或延长热解时间均能促进BDE-209的热解,且温度对BDE-209降解的影响程度大于时间对其降解的影响;硝酸铜、三氯化铁和氯化铝对BDE-209的热解均起促进作用,促进作用的顺序为：硝酸铜〉三氯化铁〉氯化铝;氯化锌对BDE-209的热解有抑制作用;随着温度的升高,氯化铝和氯化锌对BDE-209热降解的影响减弱.该研究结果可为深入探究电子垃圾热处理过程中BDE-209的释放及降解提供科学依据.

离体条件下十溴联苯醚暴露对鲫鱼肝脏线粒体的氧化损伤

以鲫鱼（Carassius auratus）为试验材料,研究了在离体条件下经不同质量浓度的十溴联苯醚（PBDE-209）暴露后,鲫鱼肝脏线粒体中总抗氧化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA）含量、黄嘌呤氧化酶（XOD）和超氧化歧化酶（SOD）活性的动态变化。结果表明,采用质量浓度为5.6-100.0 mg/L的PBDE-209处理鲫鱼肝脏线粒体30 min,5.6 mg/L组鲫鱼肝脏线粒体中T-AOC、MDA含量、XOD和SOD活性与对照组相比无显著差异（p〉0.05）;其余各组的XOD活性和MDA含量随PBDE-209质量浓度增加逐渐上升,而T-AOC和SOD活性逐渐下降,均与PBDE-209质量浓度呈明显的相关关系（p〈0.01）。这说明PBDE-209对鲫鱼肝脏产生了氧化损伤,具有生化毒性。离体条件下鲫鱼肝脏线粒体中的T-AOC、MDA、XOD和SOD可作为生物标志物来评价多溴联苯醚的生化毒性。

十溴联苯醚对小鼠受精卵发育的影响

【目的】探讨十溴联苯醚对小鼠体外受精及受精卵早期发育的毒性作用,并探究其剂量效应关系。【方法】按照体外受精培养液中BDE-209终浓度的不同将实验分为4组:A组,0μg/mL;B组,10μg/mL;C组,20μg/mL;D组,40μg/mL。取性成熟昆明雌鼠20只及雄鼠8只,对雌鼠行促排卵及促卵成熟,收集成熟卵母细胞随机平均放入以上培养液中,对雄性小鼠附睾尾取精,加入培养液中,使其受精。放入37℃,体积分数为5%CO2培养箱中培养。统计2-细胞成形率、4-细胞成形率、8-细胞成形率、桑葚胚成形率及囊胚成形率。【结果】在2-细胞期,B组受精率为63.3%,与对照组的69.2%相比,差异无统计学意义(P>0.05),但C组(28.1%)和D组(24.1%)明显低于对照组(P<0.01)。2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑葚胚及囊胚形成率,C组均明显低于B组(P<0.01);D组除2-细胞期外,均显著低于C组(P<0.01)。【结论】BDE-209可导致小鼠体外受精率降低,影响受精卵的早期发育,并且呈现明显的剂量效应关系。

颗粒物上十溴联苯醚的光降解反应

多溴联苯醚(PBDEs)是一类全球性的有机污染物,由于其持久性、毒性和潜在的生物累积性而备受关注。商业上主要使用的是十溴联苯醚(BDE-209),但是环境中检测出大量的较低溴代联苯醚,有可能来源于环境中BDE-209的光化学降解。研究在自行设计的光降解反应装置中,以太阳光和紫外灯(主波长为365nm)为光源,对负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209进行照射实验。光照6h后发现,负载在硅胶上的BDE-209(0.2mg·g-1)在太阳光照射下,半衰期为35min,而在紫外灯下仅为10min;在紫外灯照射下负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209(0.4mg·g-1)的半衰期为18min。在不同光源或颗粒物中,BDE-209都发生了脱溴反应,生成较低溴代产物。暗反应表明,负载在硅胶和氧化铝上的BDE-209都没有发生光降解。这些结果表明,吸附在颗粒物气溶胶上BDE-209的光降解反应,可能是环境中BDE-209的一个重要归趋,同时,其产物可能是环境中低溴代联苯醚的一个重要来源。

母源性十溴联苯醚对子代大鼠卵巢和软骨发育的影响

目的研究Wistar母鼠在孕前和孕期喂灌十溴联苯醚(BDE-209)对子代大鼠卵巢和软骨发育的影响。方法20只雌性Wistar大鼠,随机分成观察组和对照组各10只。观察组雌鼠胃灌BDE-2091500mg/(kg·d),对照组胃灌等量的纯花生油,30d后按雌雄比例1∶2合笼,雌鼠继续经口给药,方法同前,直至分娩后停止胃灌。出生后21d处死雌性子鼠,取右侧卵巢、膝关节,观察组织学改变,采用免疫组化与图像分析技术,测定卵母细胞GDF-9,软骨表层2型胶原蛋白的表达水平。结果观察组子代雌鼠卵母细胞GDF-9含量较对照组明显减少(P<0.01);膝关节骺板软骨增厚,软骨表层2型胶原蛋白表达明显减少(P<0.05)。结论孕前和孕期喂灌BDE-209可造成子代大鼠卵巢和软骨发育异常。

十溴联苯醚对土壤中微生物群落结构及土壤潜在硝化功能的影响

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和寡聚核苷酸探针-荧光原位杂交(FISH)方法研究了十溴联苯醚(BDE209)对土壤中微生物群落的影响作用。结果表明,1mg·kg-1BDE209对土壤中微生物群落多样性以及总细菌数有明显的促进作用,土壤中的氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的数量有显著增长。BDE209浓度达到100mg·kg-1时,土壤微生物的总数和群落多样性则显著降低,同时氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的生长也受到明显的抑制。暗室培养45d内,BDE209虽未被降解,但高浓度的十溴联苯醚会对土壤中的微生物群落结构及土壤潜在的硝化作用产生较大影响。

十溴联苯醚(BDE-209)对成年大鼠甲状腺激素的影响

多溴联苯醚（PBDEs）是现代工业中广泛应用的溴系阻燃剂,PBDEs具有持久性有机卤素污染物（Organohalogen Contaminants,OHCs）和内分泌干扰物（Endocrine Disrupters,EDs）的化学物理特性.PBDEs的生物毒性也是国际上环境生态科学的关注热点.论文建立了十溴联苯醚（BDE-209）暴露剂量的成年大鼠模型,测定了不同暴露剂量的实验动物血清甲状腺激素（Thyroid hormones,THs）水平,初步研究了PBDEs污染物对生物体甲状腺激素的影响.BDE-209的量-效关系研究结果显示,TT4、FT4和TT3浓度均随着暴露剂量的提高而下降,这可能是BDE-209对甲状腺合成分泌T4、T3起到了抑制作用.不同BDE-209暴露剂量下,TT4~FT4以及TT4~TT3的正相关系数大于FT3~TT3以及FT3~FT4,这意味着BDE-209暴露对于T4从甲状腺激素转运结合蛋白（Transthyretin,TTR）的分离与脱碘过程影响不明显,而影响了结合态T3从TTR的分离过程以及FT4的脱碘过程,从而对甲状腺激素的平衡具有干扰效应.采用基准点分析法,研究了BDE-209对于甲状腺干扰相对效应的时间-效应关系,实验表明由于甲状腺的应激作用,对于毒物具有自我防御功能,BDE-209对甲状腺的干扰效应在5~8d后才有所显现,持续时间至少为14d.