低劑量鎘及其與菲復(fù)合污染Hormesis效應(yīng)的氧化應(yīng)激機(jī)制.pdf

1、Hormesis效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的毒理學(xué)模型提出了挑戰(zhàn),正越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。本文以土壤環(huán)境中的典型污染物重金屬鎘和多環(huán)芳烴菲為研究對(duì)象,蚯蚓為供試生物,采用流式細(xì)胞、非線性最佳曲線擬合等技術(shù),通過(guò)對(duì)鎘單一及其與菲復(fù)合污染條件下蚯蚓體內(nèi)過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)活性及過(guò)氧化氫(H2O2)含量和細(xì)胞吞噬活性的測(cè)定,研究了低劑量鎘及其與菲復(fù)合污染Hormesis效應(yīng)的氧化應(yīng)激機(jī)制。結(jié)

2、果表明,鎘單一及其與菲復(fù)合污染對(duì)蚯蚓的Hormesis效應(yīng)與細(xì)胞氧化應(yīng)激有關(guān),低濃度污染產(chǎn)生少量活性氧(ROS),引起細(xì)胞產(chǎn)生適度的氧化應(yīng)激反應(yīng),細(xì)胞抗氧化功能增強(qiáng),從而對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用,促進(jìn)細(xì)胞增殖；而高濃度污染則產(chǎn)生大量ROS,引起細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)度的氧化應(yīng)激反應(yīng),細(xì)胞抗氧化功能降低,產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化損傷作用,引起細(xì)胞死亡和生長(zhǎng)抑制。主要研究結(jié)果如下：1.低劑量鎘及其與菲復(fù)合污染對(duì)蚯蚓生長(zhǎng)具有典型的倒U型Hormesis效應(yīng)特征。表現(xiàn)為土

3、壤染毒7天及其與4 mg/kg菲復(fù)合污染17天時(shí),蚯蚓生存率和體重增長(zhǎng)隨著鎘濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象。2.鎘菲復(fù)合污染所致蚯蚓CAT活性Hormesis效應(yīng)具有顯著的時(shí)間效應(yīng)特征,刺激強(qiáng)度高于鎘單一污染。低劑量鎘濾紙接觸染毒所致蚯蚓CAT活性的Horemsis效應(yīng)模型為：Y=-31.576+16.901X-1.206X 2。累計(jì)Hormesis效應(yīng)強(qiáng)度為36.8%,最大強(qiáng)度為27.637%。土壤染毒試驗(yàn)表明,7天染毒時(shí)間的Hor

4、mesis效應(yīng)模型為Y = - 0.7669+ 0.4792X -0.0535X2 ,14天Hormesis效應(yīng)消失,表現(xiàn)為顯著的直線線性關(guān)系,回歸方程為y = - 0.2243-0.1068X。3.鎘及其與菲復(fù)合污染所致蚯蚓體內(nèi)GSH-PX活性的Horemsis效應(yīng),隨著時(shí)間的延長(zhǎng),強(qiáng)度逐漸降低。其中,土壤低劑量鎘染毒7天和14天時(shí),蚯蚓體內(nèi)GSH-PX活性的最大相對(duì)增長(zhǎng)率分別為122.48%和28.04%,鎘污染7天時(shí)的Hormei

5、s效應(yīng)模型為Y=-115.407+0.702X-0.0005X2,累計(jì)Horemsis效應(yīng)強(qiáng)度174.75%。4.低劑量鎘濾紙接觸和土壤染毒對(duì)蚯蚓SOD活性的Hormesis效應(yīng)模型分別為：Y=-20.521+1？7.876X-452X2和Y=-135.16+0.6112X-0.0003X2。4小時(shí)濾紙接觸染毒的累計(jì)Horemsis效應(yīng)強(qiáng)度為52.8%,最大強(qiáng)度為34.498%。5.低劑量鎘及其與菲復(fù)合污染所致蚯蚓體腔細(xì)胞H2O2含量的

6、劑量效應(yīng)關(guān)系具有J型Hormesis效應(yīng)的典型特征。表現(xiàn)為隨著鎘濃度的增加,不同劑量鎘菲復(fù)合污染的H2O2含量增加率呈現(xiàn)先下降后升高的現(xiàn)象,其中,鎘單一污染所致蚯蚓體腔細(xì)胞H2O2含量的Hormesis效應(yīng)模型為：Y = 1295.5– 560.78X+27.977X2。6.低劑量菲存在條件下,蚯蚓體腔細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物MDA含量隨著鎘濃度的增加而呈現(xiàn)先減少后增加的現(xiàn)象,具備典型的J型Hormesis效應(yīng)特征,表現(xiàn)為低劑量有益高劑量有害