鱼类神经行为毒性研究进展

神经行为毒性是神经科学、神经药理学和神经毒理学的重要研究内容,对评价生态系统质量和研究有害因素或药物在生物神经系统作用机制具有重要理论和应用价值。鱼类中枢神经系统发达,对水环境中化合物极为敏感,其神经系统能够对各种刺激产生综合协调的应答反应,影响其运动功能、应激反应以及学习/记忆,改变游泳行为和社会行为,产生神经行为异常,诱发神经行为毒性效应。近年来,许多研究者开展了一系列以鱼类为受试对象的神经行为毒性研究,表明鱼类是开展神经行为毒性研究的重要物种,其成果在生态环境监测和评价、渔业生产、神经系统机制探究及药物开发等方面得到了广泛应用。鱼类作为神经行为毒性研究的物种,补充经典哺乳动物模型的不足,提供了高通量体外细胞分析和经典哺乳动物模型之间的关键模型。文章从鱼类生物学特征、实验鱼类品系和全基因组测序3个方面阐明鱼类是开展神经行为毒性研究的重要物种,综述了微塑料及其吸附污染物、有机污染物2类典型污染物和酒精、咖啡因、苯二氮卓类药物、选择性血清素再吸收抑制剂4类药物对鱼类的游泳行为和社会行为影响,探讨鱼类产生剂量或时间依赖性的神经行为毒性效应,并对未来研究方向进行了分析展望,以期为神经行为毒性研究和应用提供参考依据。

鱼类神经行为毒性研究进展

从鱼类生物学特征、试验鱼类、鱼类全基因组测序和鱼类种内变异(品系、年龄、性别、个体差异和社会地位)4个方面,简述了鱼类神经行为毒性研究进展。指出,鱼类是开展神经行为毒性研究的重要物种。提出,应注重受试试验鱼类的多样性;建立鱼类神经行为毒性数据库;解析鱼类神经行为毒性分子机制。

豆腐果苷对大鼠仔代的早期神经行为毒性

目的 :探讨胚胎期豆腐果苷接触对大鼠仔代早期神经行为发育的毒性。方法 :3月龄Wistar大鼠♀ 32只 ,♂ 8只以3∶1交配 ,于孕鼠妊娠第 6～ 15日采用豆腐果苷 0 ,2 7,2 70 ,135 0mg/kg/d剂量经口灌胃染毒。观察母体毒性、16 0只仔鼠出生后生理发育指标 :体重增长、张耳、门牙萌出、开眼、睾丸下降、阴道开启等 ;仔鼠早期神经发育指标 :断崖回避、平面翻正、前肢悬挂、空中翻正、听觉惊愕、视觉定位等。结果 :4个实验组均未观察到母体毒性 ;3个剂量组仔鼠的体重增长、生理发育及早期神经行为发育等指标与对照组相比无差异 (P >0 .0 5 )。结论 :豆腐果苷对大鼠仔代的早期生理发育及中枢神经系统的发育没有影响。

氨基脲诱导的大鼠神经行为毒性及其生化机制

为探究氨基脲(SEM)染毒对SD大鼠的神经行为毒性及其作用机制,将44只SPF级SD雄性大鼠随机分为4组:对照组,SEM低、中、高剂量组,每组11只,分别以0,7.5,15,30mg/(kg·bw)SEM的剂量连续灌胃染毒28d.染毒前后分别通过旷场实验和高架十字迷宫实验测试神经行为.采用液相色谱法测定γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸(GLU),ELISA法测定5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、单胺氧化酶(MAO)以及N-甲基-D-天氡氨酸受体(NMDAR)含量.结果显示,高剂量染毒组大鼠在旷场实验中运动总距离和中央区域距离显著低于对照组(P<0.05),各剂量组大鼠在高架十字迷宫实验中进入开臂时间百分比和进入开臂次数百分比均显著低于对照组(P<0.05或P<0.01).与对照组相比,各染毒组大鼠脑组织中GABA含量和MAO活性均有不同程度降低,而GLU,NMDAR,5-HT,NE和DA水平均有不同程度上升.SEM诱导大鼠神经行为毒性的机制与破坏GABA和GLU的相互转化、增加NMDAR含量以及抑制MAO活性导致单胺类神经递质水平上升3个途径有关.

妊娠期安定暴露对子一代大鼠的神经行为毒性

目的 探讨妊娠期安定暴露对F1代大鼠的神经行为毒性。方法 Wistar孕鼠随机分为 4组 ,于妊娠第 6～ 15d给予安定0 .0 0、7.2 0、72 .0 0、3 60 .0 0mg .kg-1d-1灌胃染毒。观察 2 1只孕鼠妊娠及生育过程。 2 16只仔鼠体重增长、早期生理和神经行为发育指标 ;10周龄时 3 2只仔鼠进行程序控制行为测试 ,2 4只进行脑组织学检查、单胺类神经递质 (去甲肾上腺素、多巴胺、5 羟色胺 )的测定。结果 未观察到妊娠期安定暴露对孕鼠的毒性 ,但仔鼠的早期生理发育及神经行为发育的部分指标 3个暴露组均滞后于对照组 ,在高剂量组更明显 (P <0 .0 5或P <0 .0 1) ;程序控制行为测试中 ,各组大鼠学习记忆能力无性别差异 (P >0 .0 5 ) ;各暴露组仔鼠的学习成绩与对照组比较无显著性差异 (P >0 .0 5 )。未观察到仔鼠脑组织形态学的改变 ,脑神经递质含量无异常 (P >0 .0 5 )。结论 妊娠期安定暴露对F1代大鼠有一定的发育及神经行为毒性 ,表现为早期生理发育和神经行为发育滞后 ,但未观察到明显的学习记忆功能异常。

锰的神经行为毒性

锰的神经行为毒性上海医科大学劳动卫生教研室（２０００３２）林洁（综述）陈自强（审校）锰的毒作用主要表现在神经精神系统方面，慢性锰中毒以锥体外系神经障碍为主，并伴有精神症状。关于锰中毒机理国内外有大量报道，但尚未完全阐明。本文拟对近几年来国内外有关文献...

锰的神经行为毒性研究

锰可致大鼠神经行为功能异常 ,其运动协调、学习和记忆能力下降与单胺类递质改变有关。空气锰浓度接近或高于我国车间空气锰最高容许浓度 ,可引起工人神经行为功能改变 ,主要表现为手稳定度、反应速度、记忆力和注意力下降 ,这些指标与锰的累积暴露剂量有剂量 -效应关系。

LM609联合TBBPA对斑马鱼神经行为毒性的影响

采用野生型AB品系斑马鱼作为动物模型,进行自主运动实验、接触反应实验、运动速度实验,从而评价LM609联合TBBPA对斑马鱼神经行为毒性的影响。结果发现,2μmol TBBPA对斑马鱼有较强的毒性作用,自主运动次数升高,接触反应距离减小,且在光暗情况下速度均下调。但是TBBPA联合50μg·mL^(-1) LM609显微注射的斑马鱼胚胎的毒性作用减弱。结论:LM609在一定程度上挽回了TBBPA对斑马鱼的神经毒性影响。

苯并(a)芘神经行为毒性与CYP1A1基因多态性的关系

[目的]探讨苯并(a)芘的神经行为毒性及其与CYP1A1基因多态性的关系。[方法]从某钢铁公司焦化厂选择200名健康成年男性焦炉工人为研究对象。采用自行设计的问卷,收集研究对象的一般情况资料以及与本研究相关的基本信息;用WHO推荐的神经行为核心测试组合(NCTB)测试焦炉工神经行为功能。收集研究对象的班后尿和肘静脉血,用高效液相色谱法检测尿中1-羟基芘(1-OhP)的水平;聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分析CYP1A1基因3′非编码区MspI位点多态性;等位基因特异性扩增(ASA)方法检测CYP1A1基因第7外显子Ile-Val位点多态性。[结果]MspI位点野生型(m1/m1)、杂合型(m1/m2)、突变型(m2/m2)个体间神经行为功能各指标差异无统计学意义(P>0.05);第7外显子Ile-Val位点野生型(Ile/Ile)、杂合型(Ile/Val)、突变型(Val/Val)个体间上述指标比较,突变型(Val/Val)倒序数字跨度得分低于野生型(Ile/Ile),差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]苯并(a)芘可引起接触人群神经行为功能损害,可能与CYP1A1第7外显子Ile-Val位点多态性有关。

铅的神经行为学毒性研究进展

铅和铅化合物暴露来源广泛,可通过消化道、呼吸道和皮肤接触进入人体,且可危害神经系统、心血管系统、肾脏等多个器官/系统。近年来,铅污染和人群暴露在许多国家得到了较有效的控制,但低水平铅暴露的危害仍然得到了学术界的广泛关注。本文就铅的动物毒理学实验,铅对神经行为功能影响的作用模式,铅暴露(尤其是低水平铅暴露,血铅水平<5μg/d L)与儿童智力发育损害、注意力缺陷多动征、行为过失的关联,铅暴露对成人认知功能和心理状态的影响等证据作一综述,为铅神经毒性的进一步研究及控制铅暴露措施的制定提供科学依据。

氟啶虫酰胺慢性暴露对斑马鱼神经行为影响研究

氟啶虫酰胺是一种高选择性杀虫剂,对蚜虫等刺吸式口器害虫具有很好的神经毒性和快速拒食活性,是目前唯一被报道的作用于内向整流钾离子通道的杀虫剂。为了更科学、合理地使用氟啶虫酰胺,开展氟啶虫酰胺对环境非靶标生物毒性及其机制研究具有重要意义。本研究以斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,研究环境相关浓度氟啶虫酰胺慢性暴露21 d对斑马鱼的神经行为毒性。结果表明,氟啶虫酰胺浓度为1、10和100μg·L^(-1)时,氟啶虫酰胺慢性暴露对被试斑马鱼成鱼焦虑样行为以及学习、记忆行为造成一定影响;被试斑马鱼多巴胺和皮质醇的含量有一定的增高趋势,但与对照组相比无显著差异(P>0.05);与神经行为相关基因线粒体外膜蛋白2(mitoguardin 2,miga2)和黄嘌呤脱氢酶(xanthine dehydrogenase,xdh)的表达水平发生显著改变(P<0.05);而腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ada)、干扰素调节因子1(interferon regulatory factor 1,irf1)和线粒体融合蛋白2(mitofusin 2,mfn2)3个基因的表达量无显著性影响(P>0.05)。因此,斑马鱼成鱼暴露于1、10和100μg·L^(-1)的氟啶虫酰胺21 d后,其行为出现异常,线粒体和免疫功能受到影响。本研究对氟啶虫酰胺对水生生物毒性风险预警具有重要的参考价值。

BDE17及OH-BDE17暴露对斑马鱼幼鱼的运动行为效应

利用模式动物斑马鱼(Danio rerio)的运动行为实验,评价了在光照-黑暗周期刺激下BDE17(2,2',4-tribromodiphenyl ether)和4'-OH-BDE17(4'-Hydroxy-2,2',4-tribromodiphenyl ether)暴露对幼鱼运动行为效应,并利用分子对接技术和荧光素酶报告基因实验探讨了这两种化合物与斑马鱼视黄酸受体的相互作用关系,试图揭示运动行为效应的机制.BDE17暴露没有改变斑马鱼幼鱼的运动行为,而50μg·L-14'-OH-BDE17暴露却造成斑马鱼幼鱼在光照和黑暗条件下均出现运动活跃现象.分子对接结果表明,BDE17和4'-OH-BDE17与斑马鱼视黄酸受体的结合能力都不如视黄酸(Retinoic acid,RA)强.荧光素酶报告基因实验结果表明,与对照组相比,50μg·L-14'-OH-BDE17暴露组荧光素酶活性均显著增加(P<0.05);而BDE17暴露组荧光素酶活性则无显著性差异.这表明4'-OH-BDE17通过直接与视黄酸受体(Retinoic acid receptors,RARs)结合来诱导视黄酸受体转录活性,而BDE17则不能直接与视黄酸受体发生相互作用.本研究结果表明4'-OH-BDE17暴露可能通过诱导视黄酸受体转录活性,干扰视黄酸动态平衡,造成神经系统发育损伤,进而改变斑马鱼幼鱼的运动行为,而BDE17暴露则不能.

甲基汞对大鼠的行为致畸效应研究

目的 探讨妊娠期甲基汞暴露对Wistar大鼠的母体毒性及仔代的行为致畸效应。方法 Wistar孕鼠80只于妊娠第 6～ 9天采用甲基汞 0 0 0、0 0 1、0 0 5和 2 0 0mg·kg- 1 ·d- 1 连续灌胃染毒。分别进行母体毒性、胚胎毒性、仔鼠早期生理发育和神经行为发育指标、仔鼠迷宫和程序控制行为测试、亲仔两代大鼠脑组织形态学观察和单胺类神经递质 (去甲肾上腺素、多巴胺、5 羟色胺 )的测定。整个实验采用双盲法。结果 未观察到明显的母体毒性 ;3个剂量组胎仔的体重、尾长均低于对照组 (P <0 0 1) ;各剂量组仔鼠的体重增长、早期生理及神经行为发育滞后于对照组 (P <0 0 5 ) ;各剂量组仔鼠迷宫错误次数均比对照组多 (P <0 0 5 ) ,具有剂量 效应关系 (rs=0 .2 5 7,P <0 0 5 ) ;程序控制行为学习成绩比对照组降低 (P <0 0 5 ) ,有剂量 效应关系 (rs=- 0 .72 73,P <0 0 1) ;各剂量组母鼠和仔鼠脑组织均未见形态学改变 ,但脑组织单胺类神经递质含量均比对照组明显增高 (P <0 0 5 ) ,有剂量 效应关系 (rs=0 .712 4～ 0 92 5 7,P <0 0 1)。结论 甲基汞在不引起可观察到母体毒性剂量下 ,就可产生胚胎毒性 ,影响仔鼠神经系统的发育 ,导致神经行为功能的改变。

多溴联苯醚对鱼类毒性效应的研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)是一种普遍的环境污染物,它在环境中广泛存在,具有多种毒性效应。近年来PBDEs暴露可能造成的生态风险和人类健康风险引起了研究者的密切关注。鉴于此,着重讨论了PBDEs对水生生物(特别是鱼类)的发育毒性、内分泌干扰毒性和神经行为毒性效应,并对今后可能的研究方向和要点做出展望。

典型SSRIs类抗抑郁药对鱼类的毒性效应研究进展

选择性血清素再摄取抑制剂(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)是一类在临床上具有良好治疗效果的抗抑郁药物,由于使用量巨大,在水环境中频繁被检出,其潜在生态毒性效应引起人们的广泛关注。鱼类作为水生脊椎动物,具有和人类相似的神经调控系统,更易受到水体中残留的SSRIs的影响。本文综述了SSRIs在鱼类体内的代谢和生物积累效应,以及SSRIs对鱼类产生的生长发育毒性、生殖毒性和神经行为毒性,并对未来该领域的研究进行了展望。

注意缺陷多动障碍的病因研究现状(下)

5环境毒素研究 5.1铅毒性:目前大气中铅负荷大约是工业化时代以前的200倍.铅对大脑发育有着灾难性的影响.铅与ADHD是否存在计量-反应关系目前尚无有效证据,研究结论也时有冲突.但已有研究显示发铅浓度高的儿童其对简单任务的完成差于发铅浓度低的儿童[23].另有研究显示在控制混杂因素(如年龄、性别、种族、社会经济状况等)后,铅浓度与教师负性评价之间有明显的计量-反应关系.且在同-组儿童中,医生诊断ADHD的符合率与发铅量之间存在极强的关系[24].

甲基汞对幼年大鼠认知及甲状腺激素的干扰效应

目的探讨出生后早期暴露甲基汞(MMC)所致仔鼠神经行为的发育毒性及对甲状腺激素的干扰作用。方法将112只新生清洁级大鼠随机分为对照组(生理盐水)和低(0.5mg/kg)、中(1.0mg/kg)和高(2.0mg/kg)剂量MMC染毒组,每组28只。于出生后第2～8天,采用口服方式进行染毒,染毒容量为1.0ml/kg。评价仔鼠一般生理指标和反射行为发育,采用恋窝实验和水迷宫实验检测感官、认知和记忆,并检测血中游离甲状腺激素(T4)、三碘甲腺原氨酸(T3)含量和促甲状激素(TSH)活性。结果与对照组相比,MMC染毒仔鼠的生长发育及一般神经行为发育基本无变化。在恋窝实验中,随着MMC染毒剂量的升高,仔鼠达标率呈下降趋势,达标仔鼠潜伏时间呈延长趋势。在传统水迷宫实验中,MMC染毒仔鼠游泳时间缩短;在反向水迷宫实验中,MMC染毒仔鼠游泳时间延长。与对照组比较,高剂量MMC染毒组仔鼠全血中游离T4含量较高,T3含量较低,而MMC染毒组仔鼠全血中TSH活性均较高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。结论出生后早期MMC暴露可明显影响仔鼠的感觉、学习和认知能力,其机制可能与甲状腺激素紊乱有关。