镉（Cd）是生物毒性很强的重金属之一，且广泛分布于环境中。镉可在生物体内富集，当浓度达到一定程度时，则发生镉中毒。大量的研究表明沙蚕对于重金属，尤其是Cd²⁺污染物具有较强的敏感性，日后可以作为污染的指示种，多齿围沙蚕（Perinereis nuntia）为鱼类、虾类和蟹类的饵料之一，也是垂钓的优质饵料，广泛分布于我国东海、黄海、渤海和南海。但是目前应用沙蚕作为模式生物进行毒理学研究的报道还不多，尤其是对于多齿围沙蚕的重金属胁迫尚少有报道。本研究以多齿围沙蚕（Perinereis nuntia）为实验对象，以氯化镉作为典型污染物，以海水作为对照，对6个不同浓度镉处理下，10个相同规格的多齿围沙蚕进行了4d、14d的暴露实验，测定了多齿围沙蚕在4种不同的暂养条件的LC₅₀的差异，镉对沙蚕抗氧化酶系统和金属硫蛋白的影响、体内镉的蓄积量的变化、采用单细胞凝胶电泳法研究镉对多齿围沙蚕体腔白细胞DNA损伤情况，采用Real-time PCR对相同规格不同镉浓度溶液下多齿围沙蚕MPⅡ基因mRNA的表达量进行了测定。本研究结果如下：1、LC₅₀方面，96h相同规格4种污染条件分别为：在每个无沙的镉污染溶液烧杯放5条沙蚕（a）、在无沙的镉污染溶液烧杯放单条沙蚕（b）、在有沙的镉污染溶液烧杯中放5条沙蚕（c）和在有沙的镉污染溶液烧杯放单条沙蚕（d）。结果表明：Cd²⁺对沙蚕表现出较强的毒性，在a、b、c和d的条件下，96h的LC₅₀分别为6729.0μg/L、7873.1μg/L、10288.0μg/L和17608.0μg/L。2、抗氧化酶系统方面，多齿围沙蚕在镉胁迫下，随着镉浓度的增加，CAT和SOD活性与对照组相比均呈现出先上升后下降的趋势。4d低浓度组两种酶活性被显著诱导，6400μg/L组酶活性受到抑制。方差分析结果显示，4d、14d各浓度组与对照组间均差异极显著（P<0.01）。而随着镉浓度的增加AchE活性与对照组相比呈下降趋势，说明AchE活性在镉胁迫下受到抑制，LSD测验结果显示，4d、14d各浓度组与对照组间均差异极显著（P<0.01）。与对照组相比，暴露于镉中多齿围沙蚕AchE的抑制率呈明显上升趋势，其中14d6400μg/L抑制率达到111.14%，说明该浓度对多齿围沙蚕的损伤达到了中毒甚至死亡的程度。3、金属硫蛋白（MT）方面，沙蚕在重金属镉的作用下体内MT含量呈现出缓慢上升，在浓度为6400μg/L浓度时MT含量略有下降的趋势，而仍然高于对照组，说明镉胁迫下多齿围沙蚕体内的MT被显著性诱导。LSD测验得出，4d、14d各浓度组与对照组间差异极显著（P<0.01）。4，GSH方面，随着镉浓度的增加GSH含量呈先上升后下降趋势，LSD测验结果显示，4d各浓度组与对照组间差异极显著（P<0.01），14d差异不显著（P>0.05）。5、DNA损伤方面，相对于海水对照组，多齿围沙蚕在重金属镉暴露下，随着浓度的增加体腔白细胞损伤数量明显增多，“彗星”平均尾长和平均尾矩也明显增大，其尾DNA含量百分比也呈上升趋势，说明镉对多齿围沙蚕体腔白细胞具有一定的损伤作用。6、多齿围沙蚕体内重金属含量方面，沙蚕体内重金属含量与镉呈时间剂量效应，即4d、14d随着镉浓度的增加，体内重金属含量呈上升趋势，且14d体内重金属含量大于4d。LSD测验得出，仅4d400μg/L与对照组间差异不显著（P>0.05），其他各处理组与对照组间均差异极显著（P<0.01）。7、MPⅡ基因mRNA表达量方面，4d低浓度组400μg/L、800μg/L与对照组比较变化不明显，而随着镉浓度的升高3200μg/L、6400μg/L表达量有所提高分别为对照组表达量的1.9倍和2.4倍。14d400μg/L、800μg/L浓度组变化仍然不明显，而随着镉浓度的增大，1600μg/L、3200μg/L、6400μg/L浓度组MPⅡ mRNA表达量显著升高，分别为对照组的3.5倍、5.1倍、5.5倍。就不同的抗氧化酶而言，AchE更能够灵敏、准确的反应出污染物对实验动物的氧化酶影响。彗星实验以及MT含量的变化可以准确的反应出污染物对多齿围沙蚕的毒性效应，经实验证明反应灵敏，得到结果可靠，而相比较彗星实验的指标而言，彗尾距更加能够反应出损伤程度。在低浓度镉暴露下抗氧化酶的变化灵敏度低于彗星实验和MT含量的变化，所以结合彗星实验的结果更加全面的反应污染物对生物体的毒性效应。本次实验，将彗星实验、Real-time PCR等现代化的分子手段引入到对海洋底栖多毛类的研究中，为污染毒理学的应用拓宽了思路，并为日后利用多齿围沙蚕作为监测滩涂环境重金属污染状况的一项生物指标奠定了基础。