甲基异噻唑啉酮对斑马鱼胚胎的急性毒性和机制研究

甲基异噻唑啉酮(methylisothiazolinone,MIT)作为防腐剂,广泛用于个人护理品、日用品和涂料中。MIT随着污水进入地表水循环,普遍存在于水体中,但目前关于MIT对水生生物毒性的研究还比较少。本文以模式生物斑马鱼的胚胎作为受试对象,评价MIT对斑马鱼胚胎的毒性。将受精后3 h的健康斑马鱼胚胎暴露于梯度浓度的MIT下,观察其对胚胎生长发育的影响,用吖啶橙(AO)染色检测细胞凋亡情况。结果发现,48 h暴露浓度大于1.0 mg·L-1的胚胎孵化被显著抑制,72 h浓度大于1.52 mg·L-1的幼鱼心率显著降低,统计96 h幼鱼死亡和畸形数,并重复验证和计算得到96 h半致死浓度(96 h 50%lethal concentration,96 h-LC50)为6.15 mg·L-1,96 h半致畸浓度(96 h 50%teratogenesis concentration,96 h-TC50)为3.89 mg·L-1,测量96 h胚胎体长,分析最小生长抑制浓度(minimum concentration to inhibit growth,MCIG)为2.31 mg·L-1,AO染色显示72 h胚胎的凋亡细胞主要集中在脑部和尾部。不同时期下镜检观察到,胚胎出现的畸形主要包括尾部发育不良,脊柱弯曲,卵黄囊水肿和心包水肿。此外,高浓度处理组24 h胚胎自主抽动次数增加,72 h和96 h活动能力减弱,触碰反应迟钝。因此,推断MIT对斑马鱼胚胎的发育有较大影响,同时有一定的神经毒性。根据《危险化学品鱼类急性毒性分级试验方法》,判定MIT对斑马鱼胚胎为高毒,该毒性实验结果可为MIT在工业生产和环境中的风险管理提供依据。

缺氧缺血性脑损伤新生大鼠XIAP、Caspase-12的表达及参附注射液对其影响

研究新生大鼠脑缺氧缺血后X-染色体连锁的细胞凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-12(Caspase-12)在脑海马神经元细胞中的动态变化及参附注射液对其影响。新生7 d SD大鼠随机分为3组:假手术组(S组)、脑缺氧缺血(HI)+生理盐水对照组(C组)、HI+参附治疗组(SF组),每一组按照观测的时间点不同分为3 h,6 h,12 h,24 h,3 d,7 d 6个亚组,每组8只,用Rice法制备新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(HIBD)模型,在每个时间点将大鼠断头取右侧海马脑组织匀浆,用RT-PCR的方法检测脑海马组织Caspase-12mRNA、XIAPmRNA的表达,用TUNEL染色法检测相应时间点光镜下脑海马组织的凋亡。脑缺氧缺血后3 h XIAP mRNA表达明显上调并达到峰值,持续高表达至3 d(P<0.01或0.05),7 d与假手术组比较无统计学意义(P>0.05);参附组XIAP mRNA表达在3,6,12,24 h较生理盐水对照组比较明显上调(P<0.01),在缺血后3 d与对照组之间差异无统计学意义。S组右侧海马神经元Caspase-12mRNA表达很弱;C组Caspase-12mRNA表达在12 h达到峰值,SF组Caspase-12mRNA表达在6 h,12 h,24 h,3 d较C组明显下降(P<0.001)。TUNEL显示HI后3hC组和SF组即发现结扎侧脑海马有少量的凋亡细胞,随着缺氧缺血时间的延长,凋亡细胞逐渐增多,24 h达到高峰后下降;SF组在HI后24 h,3 d,7 d均明显低于C组(P<0.05)。新生大鼠缺氧缺血后脑损伤后XIAP、Caspase-12表达均是增加的,但各自有其表达时相特异性,HI后脑组织细胞的凋亡明显增加,Caspase-12、XIAP参与了新生大鼠HIBD后神经元损伤的病理机制;参附注射液能够上调XIAP、下降Caspase-12的表达,从而起到对HIBD新生大鼠保护作用。