多環(huán)芳烴(PAHs)對海洋魚類胚胎發(fā)育的毒性效應(yīng)研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)對水生生物的毒性作用機(jī)制一直是生態(tài)毒理學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文則主要研究了不同多環(huán)芳烴對海洋魚類胚胎的發(fā)育毒性效應(yīng)。通過對兩種海洋魚類—斜帶髭鯛(HapalogenysnitensRichardson)和鱸魚(Lateolabraxjaponicus)進(jìn)行胚胎和幼體期三種多環(huán)芳烴苯并(a)芘(Bap)、菲(Phe)和葸(An)暴露，比較研究了不同組成和結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳烴對魚類胚胎發(fā)育不同階段作用的敏感度差異以及特異的生理

2、學(xué)和形態(tài)學(xué)損傷；同時，通過活體測定BaP暴露真鯛(Pagrusmajor)胚胎的EROD活力、雙向電泳分析蛋白表達(dá)差異，以及Real—timePCR測定胚胎不同發(fā)育階段CYP1A、AHR1和AHR2的mRNA表達(dá)，研究魚類胚胎各生化指標(biāo)的響應(yīng)及其相互聯(lián)系，初步探討了PAHs對魚類胚胎發(fā)育的毒性作用機(jī)制。取得如下結(jié)果： 1)．魚類胚胎孵化之前對三種PAHs暴露最為敏感的階段為囊胚—原腸胚階段，而仔魚對污染物的暴露較整個胚胎階段更為

3、敏感，死亡率相對孵化之前其他階段更高。不同組成與結(jié)構(gòu)PAHs對魚類胚胎發(fā)育的毒性有所差異，BaP暴露與仔魚死亡率有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，而Phe和An暴露濃度與胚胎的死亡和畸形率沒有明顯的相關(guān)性，但二者在接近水體溶解極限的濃度同樣表現(xiàn)出較強(qiáng)的毒性；Bap能夠引發(fā)仔魚一系列的異常癥狀，主要有：脊柱彎曲和圍心腔水腫；Phe暴露導(dǎo)致胚胎圍心腔和卵黃囊水腫，An對胚胎的畸形效應(yīng)不明顯。三者對于胚胎心率和孵化時間的影響也各不相同。 2)．通

4、過對真鯛胚胎EROD活性的檢測發(fā)現(xiàn)BaP濃度與真鯛胚胎EROD活性有著明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，BaP濃度為0.8μg/L時已經(jīng)開始被誘導(dǎo)，活性最大值出現(xiàn)在最高濃度組1.8μg/L，最高濃度組，EROD活性值是對照組的4倍，隨著BaP濃度的升高EROD活性呈正相關(guān)上升，證實胚胎EROD活性可以做為BaP暴露的敏感性生物標(biāo)志物。 3)雙向電泳實驗發(fā)現(xiàn)BaP暴露的真鯛胚胎在發(fā)育的兩個階段36h和72h，其表達(dá)的蛋白無論是在表達(dá)種類還是含量

5、上相對于對照組都有較大變化。BaP暴露的真鯛胚胎在36h與72h階段蛋白質(zhì)主要分布在pH3—7之間，胚胎更多的為酸性蛋白。BaP暴露的真鯛胚胎36h階段在PI范圍5.0左右，分子量范圍64—90KDa以及25—30KDa區(qū)域內(nèi)分別出現(xiàn)兩組差異蛋白，在PI范圍6.0—7.0，分子量20—30KDa區(qū)域內(nèi)同樣也出現(xiàn)了一組新蛋白。72hBaP暴露的真鯛胚胎在PI范圍7.0—10.0，分子量28—30KDa出現(xiàn)兩組蛋白，并且蛋白量較高；PI范圍

6、6.0—7.0，分子量10-20KDa也出現(xiàn)了一組表達(dá)量較高的新蛋白。 4)．BaP暴露的真鯛胚胎CYP1AmRNA表達(dá)與AHR2有著非常相似的趨勢，而AHR1則與CYP1A的表達(dá)沒有相關(guān)性。Bap暴露的真鯛胚胎在36hCYP1A與AHR2表達(dá)都被顯著誘導(dǎo)，并且與暴露濃度有明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，二者同時在1.2μg/L暴露組出現(xiàn)了三個時相內(nèi)誘導(dǎo)的最大值，但二者1.8μg/L暴露組的表達(dá)相對于對照組沒有明顯變化。BaP暴露的高濃度組

7、CYP1A和AHR2的mRNA誘導(dǎo)表達(dá)在36h之后開始降低，伴隨著兩者基因表達(dá)量的降低的同時，胚胎出現(xiàn)的高死亡率，而AHR1的表達(dá)在三個時相內(nèi)并沒有顯示出被抑制。AHR2的表達(dá)在各時間段內(nèi)對照組和暴露組表達(dá)均高于AHR1，其中最高濃度暴露組AHR2的表達(dá)是AHR1的40倍，AHR2的表達(dá)最高值出現(xiàn)在36h，隨后表達(dá)水平降低，而AHR1表達(dá)的最高值則出現(xiàn)在132h，此前暴露組和對照組表達(dá)量都很微弱。表明AHR2是AHR主導(dǎo)的同工型基因，并