对羟基苯甲酸乙酯暴露于雌性斑马鱼对子代胚胎发育的毒性效应

目的:探讨对羟基苯甲酸乙酯(EtP)暴露对子一代(F1)斑马鱼胚胎发育毒性的影响及其相关分子机制。方法:将四月龄的雌性斑马鱼持续暴露于文献报道相关浓度0.5 mg/L和2 mg/L中28 d,染毒结束后,将已暴露EtP的雌性斑马鱼与同周龄的雄性斑马鱼交配,观察F1代胚胎发育情况,采用转录组测序技术(RNA-seq),进一步阐释EtP暴露对F1代毒性效应的分子机制。结果:与对照组比较,EtP组F1代96 hpf孵化率明显降低;死亡率和畸形率明显增加(P<0.05),96 hpf卵黄囊面积和心率增加,24 hpf自发卷尾运动明显增加(P<0.05);96 hpf眼面积明显减小(P<0.05)。EtP组F1代144 hpf幼鱼运动距离和游泳速度均明显降低(P<0.05)。F1代96 hpf幼鱼RNA-seq测序结果表明,DEGs与神经系统发育调节、眼睛的视网膜发育有关,且RT-qPCR与RNA-seq结果一致。结论:EtP母源性暴露可导致无EtP直接暴露的F1代斑马鱼胚胎发育异常,特别是神经系统发育和视网膜发育。

乙炔基雌二醇短期暴露损伤斑马鱼雌性成鱼渗透压调节

【目的】考察乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol,EE2)短期暴露对斑马鱼(Danio rerio)雌性成鱼渗透压调节的影响。【方法】用10和100ng·L^-1 EE2暴露性斑马鱼雌性成鱼7d,同时设立不含EE2的对照组,然后测量斑马鱼体质量、体长并计算肥满度,测定全血量、血浆量和红细胞数量,观察鳃与肾的组织结构。【结果】与对照组相比,受100ng·L^-1 EE2短期暴露处理后的斑马鱼雌性成鱼出现眼球突出、体表充血、鳞片竖起等症状,肥满度明显增加全血量和血浆量明显升高,红细胞数量则明显下降。此外,经EE2短期暴露处理的斑马鱼雌性成鱼的鳃出现上皮细胞水肿、血管扩张等症状,而肾脏则出现小管上皮水肿、多发性出血等症状。【结论】EE2短期暴露导致斑马鱼雌性成鱼渗透压调节出现明显失衡,对该鱼具有强烈的渗透压毒性。

三氯生对雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因表达的影响

【目的】研究三氯生(TCS)对雌性硬骨鱼类肝胰脏损伤的相关分子机制。【方法】采用半静态水体接触染毒法,将雌性斑马鱼(Danio rerio)暴露于0、0.017、0.034、0.068 mg/L的TCS溶液42 d,采用普通PCR和实时荧光定量PCR技术测定雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因(Bcl-2、p53、MDM2、Bax)的表达情况。【结果】0.017~0.068 mg/L组的雌性斑马鱼肝胰脏Bcl-2、MDM2和Bax基因的表达极显著下调(P<0.01),p53基因的表达极显著上调(P<0.01)。【结论】0.017~0.068 mg/L的TCS显著影响雌性斑马鱼肝胰脏凋亡相关基因的表达,促进雌性斑马鱼肝胰脏细胞凋亡的发生。

双酚S长期暴露对雌性斑马鱼视觉系统的影响

为探究双酚S(BPS)长期暴露对雌性斑马鱼的视觉毒性效应,本研究采用半静态暴露试验方法,以1、10、100和1 000μg/L BPS暴露斑马鱼胚胎至性成熟(120d),检测了BPS对雌性斑马鱼视觉行为——眼动反应和视动反应、视网膜结构及视蛋白基因(zfrho、zfblue、zfgr、zfred和zfuv)转录水平的影响。结果表明,BPS长期暴露降低了雌性斑马鱼视觉追踪能力;1 000μg/L BPS增加了视网膜及其各层厚度;BPS显著上调了眼中视蛋白基因zfuv、zfred、zfgr和zfblue的表达,增强了斑马鱼对紫外、红、绿和蓝光的光谱敏感性。本研究从分子、组织学和个体等不同水平,首次证实了BPS长期暴露能影响雌性斑马鱼的视蛋白基因表达,损伤视网膜结构,并导致其视觉行为异常,为进一步研究BPS的视觉毒性机制提供了理论基础。

三丁基锡抑制雌性斑马鱼卵子发生

【目的】研究三丁基锡(Tributyltin,TBT)长期暴露对雌性斑马鱼(Danio rerio)卵子发生的影响。【方法】用100,500ng·L-1的TBT连续暴露斑马鱼雌性成鱼28d,设置无TBT暴露的对照组,并用组织学的方法检测了TBT对斑马鱼卵子发育和卵子发生的影响;同时采用定量RT-PCR方法研究了TBT影响斑马鱼卵子发生的分子机制。【结果】与对照组的情况相比:1)TBT降低了斑马鱼卵巢质量和性腺成熟系数(GSI),导致早期卵母细胞增多、完全生长期卵母细胞减少和卵母细胞凋亡;2)TBT上调了20β-hsd,cyp17a2,fshr和lhr基因的表达量;下调了孕激素膜受体合成相关基因mprα和雌激素合成主要基因cyp19a1a的表达量。【结论】TBT可能通过抑制雌激素合成分泌,造成卵子发育受阻;并可能通过抑制孕激素膜受体合成和降低孕激素效应,导致排卵受阻和成熟卵母细胞凋亡。

低剂量镉对雌性斑马鱼卵子发生的影响

【目的】考察低剂量镉(Cd)暴露对斑马鱼(Danio rerio)雌鱼卵子发生的影响。【方法】将成年雌性斑马鱼分为两组,分别于不添加Cd^2+(对照组)和Cd2+质量浓度为5μg·L^-1(实验组)的水体中处理30d,而后取实验鱼卵巢进行组织学分析,并检测雌二醇(E2)的含量以及下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴和减数分裂中相关基因的表达量。【结果】1)与对照组相比,实验组的卵巢中早期卵母细胞减少而成熟期卵母细胞增多;2)实验组血浆中E2含量与对照组相比有明显下降,且两者差异具有统计学意义(p<0.05);3)与对照组相比,实验组HPG轴中gnrh2,gnrh3,fshβ,lhβ,fshr及lhr基因的表达上调,但cyp19a1b和cyp19a1a基因的表达下调;4)实验组与对照组相比,卵巢中减数分裂标记基因dmc1及减数分裂起始相关基因aldh1a2的表达量均具有统计学意义上的上升(p<0.05)。【结论】研究所设置的Cd暴露条件能干扰成年雌性斑马鱼卵子发生过程关键调控基因的表达,并影响性激素水平及卵母细胞的正常发育。

氟对斑马鱼甲状腺内分泌功能的干扰效应

为探究氟对斑马鱼甲状腺内分泌功能的干扰效应,本研究以雌性斑马鱼成鱼为研究对象,分别以不同浓度氟(0、20、 40、80 mg·L^(-1))暴露45 d和90 d,对斑马鱼的生长发育指数进行测定,用组织学方法对斑马鱼甲状腺组织结构进行显微观察,用酶联免疫吸附法检测血浆中T3和T4激素水平,并用实时荧光定量PCR方法检测HPT轴上内分泌相关基因的表达.结果显示,与对照组相比,氟暴露组雌性斑马鱼的生长发育指数随着暴露浓度和时间的增加而呈下降趋势(p<0.05);甲状腺组织病变程度随着氟暴露浓度的增大和时间的延长而加重;氟暴露45 d时,T3和T4水平呈升高趋势,90 d时,T4水平呈下降趋势且在80 mg·L^(-1)组下降显著(p<0.05);氟暴露45 d时,40 mg·L^(-1)组除crh处,其他mRNA表达均显著下降(p<0.05),80 mg·L^(-1)组除tg、nis、ttr外其他mRNA表达均显著下降(p<0.05);暴露90 d时tg、dio1、dio2的mRNA表达水平在40 mg·L^(-1)和80 mg·L^(-1)组显著上升(p<0.05),ugt1ab mRNA表达在80 mg·L^(-1)组显著下降(p<0.05).综上,氟可通过影响雌性斑马鱼的生长发育、甲状腺组织结构、激素水平及HPT轴上内分泌相关基因的表达,从而对其甲状腺内分泌功能产生一定程度的干扰,进而影响机体的生长发育.本研究结果对水环境中氟的生态毒性效应及风险评估提供了理论资料.