爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)在检测污染物发育毒性中的应用

爪蟾胚胎致畸实验(FETAX)是一种用于检测污染物发育毒性的有效方法。用CuSO_4、CdCl_2和三丁基锡(TBTCl)对热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎进行48 h暴露。结果表明,对照组胚胎均未出现死亡或畸形现象,Cu^(2+)、Cd^(2+)和TBTCl对胚胎的半致死质量浓度(LC_(50))分别为0.38 mg/L、4.28 mg/L和3.18μg/L。48 h后,各暴露组胚胎出现颅面缺陷、眼睛突出、漏斗形嘴、肠道蜷曲、尾巴弯曲、水肿和色素沉着等多种畸形现象。Cu^(2+)、Cd^(2+)和TBTCl对胚胎的半致畸质量浓度(EC_(50))分别为0.16 mg/L、2.16 mg/L和2.98 μg/L,致畸指数分别为2.38、1.98和1.04。用脱碘酶抑制剂碘番酸(IOP)对非洲爪蟾胚胎进行暴露。36 h后,暴露组胚胎主要出现眼睛异常发育甚至消失等现象,这表明IOP对眼的发育有特定的毒性作用。研究表明,运用热带爪蟾胚胎检测污染物发育毒性的灵敏性并不高于非洲爪蟾(X.laevis)胚胎致畸实验,运用FETAX进行污染物发育毒性的检测并未显示出明显优势,其实验方案还有待进一步改进,但爪蟾胚胎模型在研究污染物特定的毒性机理方面具有较大潜力。鉴于爪蟾胚胎很适合进行分子操作,在现有FETAX实验的基础上增加一些分子生物学指标,将不仅能提高发育毒性效应检测的灵敏性,而且也增加了对污染物特定毒作用模式的解析功能。

四溴双酚-A和五溴酚对红鲫甲状腺激素和脱碘酶的影响

将红鲫(Carassius auratus)分别暴露于0.5mg·L-1四溴双酚-A(TBBPA)和0.1mg·L-1五溴酚(PBP)中28d,采用放射性免疫分析法和化学发光酶联免疫分析法检测红鲫的血清甲状腺激素水平和肝脏脱碘酶活性.结果显示,TBBPA能使红鲫血清TT4和TT3水平降低,rT3水平、肝脏脱碘酶ID2和ID3活性升高.PBP对红鲫甲状腺系统的干扰要小于TBBPA,它对红鲫血清TT3水平和ID2活性几乎没有影响.上述结果表明,TBBPA和PBP能够干扰红鲫体内甲状腺激素的稳态,加速甲状腺激素在肝脏内的转化和代谢;这可能是通过抑制甲状腺激素与运载蛋白的结合来实现的.

全氟辛磺酸(PFOS)对非洲爪蟾(Xenopus laevis)生长发育、甲状腺和性腺组织学的影响

为了揭示全氟辛磺酸(PFOS)的甲状腺激素和性激素干扰效应,并探索运用爪蟾动物模型同时检测多种环境内分泌干扰效应的可能性,将NF48阶段非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪暴露于0.01、0.1和1mg·L-1PFOS中6个月,检测PFOS对爪蟾生长、变态、甲状腺和性腺的影响.结果表明,在各取样时间,PFOS组爪蟾体长、体重和蝌蚪尾长与对照组均无显著差异(p>0.05);2个月后,PFOS组比对照组平均慢1个发育阶段,4和6个月后,0.01mg·L-1PFOS组反而比对照组分别快1和2个发育阶段.6个月后,PFOS组甲状腺出现滤泡上皮细胞增生、胶质减少甚至空泡化等现象,且随着PFOS浓度的增加而加重;各组幼蛙性腺出现间性、睾丸珍珠状和先天性萎缩等畸形现象,外观为间性的性腺主要表现为睾丸组织中产生类似雌性个体的卵巢腔.对照组幼蛙的雌雄比为0.5:1,而暴露组分别为2.3:1(0.01mg·L-1组)、4.5:1(0.1mg·L-1组)和5:1(1mg·L-1组).上述结果表明,PFOS对爪蟾的变态过程具有小剂量刺激效应,能引起甲状腺组织结构的损伤,导致睾丸组织的雌性化和雌雄性比的异常升高,表现出明显的甲状腺激素和性激素干扰效应,可以认定为一种环境内分泌干扰物.实验同时表明非洲爪蟾可以用于多种环境内分泌干扰效应的同时检测.

污染物对鱼类的甲状腺激素干扰效应及其作用机制

环境中可以影响生物体甲状腺激素合成、运输、作用和代谢等过程的化学污染物称为甲状腺激素干扰物(TDCs),TDCs被认为是继环境雌激素之后最重要的一类内分泌干扰物.鱼类甲状腺的结构、甲状腺激素的转运和功能等与哺乳动物有较大差别.与哺乳动物相比,污染物干扰鱼类甲状腺激素的研究还较为缺乏.在介绍鱼类甲状腺结构、功能以及甲状腺激素在鱼体内动态过程的基础上,分析了污染物对鱼类的甲状腺激素干扰效应及其作用机制,探讨了今后鱼类甲状腺激素干扰研究的主要方向.污染物能对鱼类甲状腺激素水平、相关酶活性及甲状腺结构等产生直接影响;同时,污染物还可以通过干扰鱼类甲状腺系统对由甲状腺激素调节的重要生理过程如生长、繁殖和发育等产生间接影响.污染物主要通过干扰鱼类甲状腺激素的合成与分泌、转运、清除以及与甲状腺激素受体(TR)的相互作用等机制对鱼类产生不利影响.在污染物对鱼类甲状腺激素干扰的研究中,今后应重点关注环境中"新型"卤化有机污染物、鱼类早期发育过程与甲状腺激素干扰效应的关系、TR介导机制以及TDCs的筛选方法等.

四溴双酚-A的甲状腺激素干扰活性研究进展

四溴双酚-A(TBBPA)因与甲状腺激素的结构相似而被认为具有潜在的甲状腺激素干扰活性。目前已获得了TBBPA 具有甲状腺激素干扰效应的体内外实验证据,并推测 TBBPA 可能通过载体和核受体介导两种机制干扰生物体甲状腺激素系统;TBBPA 的活性氧诱导能力是其甲状腺激素干扰活性的表现,同时,TBBPA 的甲状腺干扰活性与神经毒性和生殖毒性等也具有密切关系,今后需进一步加强 TBBPA 对水生和两栖动物甲状腺激素干扰的活体实验研究。

腹足类性畸变研究进展

用于船舶防污漆的三丁基锡(TBT)能引起腹足类雌性个体发生雄性化的畸变现象。本文介绍了引起腹足类性畸变的其他污染物,存在性畸变现象的腹足类种类,以及腹足类性畸变的形态特征、发生过程和畸变划分图等,分析了目前全球一些典型区域腹足类性畸变程度的现状,归纳了TBT引起腹足类性畸变分子机理的5种假说,最后展望了在腹足类性畸变方面需要进一步研究的几个重要问题。

三苯基锡对热带爪蟾胚胎的致畸效应

用于船舶防污漆和农作物杀菌剂的三苯基锡(TPT)对淡水生态环境具有潜在的危害。用1～6 μgSn/L的TPT对热带爪蟾(Xenopustropicalis)胚胎从NF11/12阶段开始进行72 h暴露。结果表明,6μgSn/L暴露组胚胎的存活率比对照组降低了83%,3.5 μgSn/L及以上质量浓度的TPT暴露使胚胎的体长减少16%～35%,2.25μgSn/L及以上质量浓度暴露组胚胎的总畸形率均达100%。畸形现象主要包括眼睛异常,躯干拉长,泄殖腔突出,鳍变窄或消失,尾巴弯曲和皮肤色素减少等。在所有畸形表型中,TPT对鳍的影响最突出。暴露组胚胎的尾鳍宽度比对照组减少了17%～100%,并呈现明显的剂量效应关系。因此,TPT能抑制热带爪蟾胚胎的生长,并具有极强的致畸性,能特异性地阻碍爪蟾鳍的形成。