農(nóng)藥類環(huán)境激素低劑量暴露對鯽魚內(nèi)分泌干擾效應及生物標志物研究.pdf

1、本文以典型農(nóng)藥類環(huán)境激素甲草胺、阿特拉津為對象，選用鯽魚為模式生物，研究不同劑量、尤其是低劑量甲草胺、阿特拉津暴露對鯽魚的生殖、內(nèi)分泌和免疫功能的影響。試驗設計甲草胺和阿特拉津的暴露濃度為：1/8、1/16、1/64、1/256、1/1024、1/4000LC50，采用半靜態(tài)水體染毒方法，試驗期間每天更換一半染毒溶液，以確保暴露濃度恒定不變，持續(xù)染毒2個月。應用分子生態(tài)毒理學等研究方法及體內(nèi)、體外相結(jié)合手段，開展環(huán)境激素作用機理和劑量-

2、效應關系研究，嘗試建立低濃度暴露生態(tài)毒理學研究方法體系，尋找水環(huán)境污染的早期預報的生物標志物，為環(huán)境激素的生態(tài)和健康風險評價提供科學依據(jù)和技術支持。主要研究結(jié)果如下： 1、低劑量甲草胺及阿特拉津暴露可抑制鯽魚的肝臟和精巢的生長、發(fā)育，使性腺指數(shù)和肝腺指數(shù)明顯下降，作用影響呈非單調(diào)劑量效應關系。觀察組織切片發(fā)現(xiàn)，甲草胺及阿特拉津暴露可損傷鯽魚肝臟細胞結(jié)構(gòu)，使肝臟細胞出現(xiàn)空泡、壞死、細胞腫大、胞質(zhì)疏松等病理變化；并破壞鯽魚精巢結(jié)構(gòu)，

3、影響其生殖能力，具有生殖毒性。 2、低劑量甲草胺及阿特拉津暴露對鯽魚肝臟谷胱甘肽(GSH)和激素代謝關鍵酶[谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(UDPGT)]活性的影響進行評價。結(jié)果表明，甲草胺及阿特拉津?qū)ι鲜龈鱾€酶系產(chǎn)生一定的干擾，呈現(xiàn)非單調(diào)劑量效應關系。GST和UDPGT活性及GSH含量對甲草胺、阿特拉津暴露均較敏感，這些指標從分子水平上反映了污染物對魚體肝細胞的損傷，影響鯽魚體內(nèi)血清激素的平衡，造成內(nèi)分

4、泌系統(tǒng)的干擾危害，引起一系列的生理生化反應。 3、采用放射免疫技術，研究低劑量甲草胺和阿特拉津暴露對鯽魚性激素[17β-雌二醇(E2)、睪酮(T)]及甲狀腺激素[促甲狀腺激素(TSH)、三碘甲狀腺原氨酸(T3)]的影響。結(jié)果表明，甲草胺可使鯽魚體內(nèi)的血清激素E2、TSH和T3水平上升，而T的水平下降。阿特拉津可使E2和T3水平上升，而對T及TSH沒有顯著影響。研究顯示，鯽魚體內(nèi)血清性激素E2/T的比值是一種可以有效地指示污染水體

5、中這兩種農(nóng)藥類環(huán)境激素對魚類的內(nèi)分泌干擾毒性的生物標志物。 4、鯽魚UDPGT作為E2激素代謝關鍵酶，在UDPGT受明顯抑制的情況下，無法代謝體內(nèi)產(chǎn)生的E2，使得E2得以在體內(nèi)累積，表現(xiàn)為明顯負相關的趨勢。并且GST在調(diào)節(jié)甲狀腺激素水平的過程中起重要作用，隨著甲草胺及阿特拉津的染毒濃度增加GST酶活力下降而T3水平則持續(xù)上升。鯽魚肝臟激素代謝關鍵酶的活性的改變，可影響鯽魚體內(nèi)激素的水平，表明內(nèi)分泌干擾效應的機制。 5、研

6、究建立測定鯽魚卵黃蛋白原的間接競爭ELISA方法。結(jié)果表明，鯽魚VTG為二個150、160kda的同源二聚體。低劑量的甲草胺和阿特拉津都能夠誘導雄性鯽魚體內(nèi)產(chǎn)生卵黃蛋白原(VTG)。經(jīng)低劑量甲草胺染毒后，鯽魚體內(nèi)VTG總體呈現(xiàn)為倒“U”型。而經(jīng)阿特拉津誘導的鯽魚體內(nèi)的VTG呈現(xiàn)為不規(guī)則的波動，無明顯劑量效應關系，對于鯽魚而言，阿特拉津表現(xiàn)出內(nèi)分泌干擾活性弱于甲草胺。并且雄魚體內(nèi)的VTG積累到一定程度以后，能導致肝、腎等各種組織病變。

7、 6、提取鯽魚血液總DNA，通過RAPD試驗篩選出合適的引物，結(jié)果表明，低劑量甲草胺和阿特拉津暴露對鯽魚DNA有損傷作用，可引起鯽魚DNA序列發(fā)生變化，使DNA片斷缺失或增加，并且基因多態(tài)性增加，存在一定的至突變性，呈非單調(diào)劑量.效應關系。 7、從鯽魚血液中分離淋巴細胞體外培養(yǎng)，采用噻唑藍(MTT)比色法開展對淋巴細胞生長活性的影響實驗，結(jié)果表明，兩種環(huán)境激素對淋巴細胞活性的抑制作用存在較明顯的劑量-效應關系，甲草胺和阿特拉

8、津?qū)α馨图毎陌霐?shù)抑制濃度分別為27.7±7.6μg/L和97.6±26.4μg/L。兩種環(huán)境激素對鯽魚淋巴細胞增殖的影響實驗結(jié)果表明，甲草胺在濃度達到7μg/L時就對淋巴細胞增殖產(chǎn)生明顯的抑制作用，而阿特拉津則在濃度達到50μg/L時才對淋巴細胞增殖產(chǎn)生抑制作用。 8、從鯽魚頭腎中分離純化得到巨噬細胞，體外培養(yǎng)，用甲草胺和阿特拉津染毒。結(jié)果表明，甲草胺和阿特拉津?qū)奘杉毎陌霐?shù)抑制濃度分別為68.2±7.1μG/L和153.9

9、±23.5μg/L。甲草胺和阿特拉津?qū)a魚巨噬細胞產(chǎn)生超氧陰離子(O2-)活性的影響實驗結(jié)果表明，兩種環(huán)境激素均可抑制巨噬細胞產(chǎn)生超氧陰離子(O2-)活性，呈非單調(diào)劑量-效應關系。 9、甲草胺和阿特拉津?qū)毎富畹挠绊憣嶒灲Y(jié)果表明，兩種環(huán)境激素對淋巴細胞的乳酸脫氫酶(LDH)酶活和巨噬細胞的LDH與酸性磷酸酶(ACP)酶活的抑制作用表現(xiàn)出明顯的劑量-效應關系。由此可推測，甲草胺和阿特拉津?qū)毎富畹囊种菩赡苁瞧鋵a魚淋巴細胞