【摘 要】
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背景与目的:全氟辛烷磺酸（PFOS）,具有极高的稳定性,被广泛应用于不粘锅、牙膏、化妆品和金属电镀等生活及工业生产领域。PFOS成为一种广泛存在于周围不同环境和生物体中的持久性有机污染物,并且对生物体造成一定程度的危害。PFOS还被报道可以导致神经行为的改变,但是其具体的作用机制尚未完全阐明。本研究以斑马鱼为实验模型,探讨PFOS对斑马鱼运动行为的影响及其毒性机制,为后续研究PFOS对人类行为改变
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背景与目的:全氟辛烷磺酸（PFOS）,具有极高的稳定性,被广泛应用于不粘锅、牙膏、化妆品和金属电镀等生活及工业生产领域。PFOS成为一种广泛存在于周围不同环境和生物体中的持久性有机污染物,并且对生物体造成一定程度的危害。PFOS还被报道可以导致神经行为的改变,但是其具体的作用机制尚未完全阐明。本研究以斑马鱼为实验模型,探讨PFOS对斑马鱼运动行为的影响及其毒性机制,为后续研究PFOS对人类行为改变的作用机制提供参考。材料与方法:本研究选取AB系野生型斑马鱼（Danio rerio,4-5月龄）,于2-168 hpf（hours post-fertilization,受精后小时数）将斑马鱼胚胎及幼鱼暴露于0,20,50,200和500μg/L PFOS。（1）斑马鱼胚胎及幼鱼的一般毒性指标:死亡率（12、24和36 hpf）、孵化率（36、60和84 hpf）、体长（96和168 hpf）、心率（48、60、72、84和96 hpf）及168 hpf时幼鱼的形态学指标进行观察并记录;（2）正常光照（2000 Lux）和强光照（4000 Lux）下,观察并记录24 hpf斑马鱼胚胎自发卷尾行为的频率;（3）利用Noldus行为学分析系统,在两种行为学模式下,对144 hpf幼鱼的总游动距离、运动速度及活跃性行记录和分析;（4）对168 hpf幼鱼体内的乙酰胆碱、乙酰胆碱酯酶和多巴胺水平进行测定。（5）对168hpf幼鱼体内Wnt信号通路及神经肌肉系统相关基因的转录水平进行测定。结果:（1）一般毒性指标结果显示,PFOS暴露不会干扰斑马鱼胚胎及幼鱼的死亡率、孵化率、体长及形态。幼鱼心率则出现不同程度的改变,200μg/L PFOS暴露组的心率（次/分钟）在60 hpf（162.80±5.43）、72 hpf（197.20±5.35）和96 hpf（192.20±6.96）时均显著高于对照组;（2）不同光照强度下,PFOS暴露后斑马鱼胚胎的自发卷尾频率均显著增加:各组自发卷尾频率（次/min）为,正常光强下（1.20±1.24、7.20±2.42、5.20±1.77、5.25±1.45和4.65±1.79）,强光照下（1.80±1.79、5.40±1.31、5.00±1.65、4.75±1.37和4.85±2.32）;（3）光照条件下以及光刺激后,PFOS（200和500μg/L）暴露后幼鱼的总游动距离,游动速度及活跃性均显著高于对照组;（4）200μg/L PFOS暴露组幼鱼体内乙酰胆碱水平显著高于对照组,较高浓度PFOS暴露后多巴胺水平高于对照组,并呈现倒“U”曲线,各组多巴胺水平分别为4.50±0.15、5.39±0.18、5.68±0.15、6.86±0.63和6.09±0.78（pg/μgprot）;（5）Wnt信号通路的基因只有500μg/L PFOS暴露组的apc2基因表达下调。暴露于200μg/L PFOS的幼鱼体内ache,chata和drd1b的表达是对照组的14.4、12.9和14.2倍,然而myhz1.1的表达相比于对照组却显著下调。PFOS暴露后幼鱼体内fosab的转录水平呈现出浓度依赖性的上调。暴露于200和500μg/L PFOS的幼鱼体内chrna1和mao的转录水平显著下调,而th的表达是对照组的14.1倍（200μg/L）和9.2倍（500μg/L）。最高浓度组的幼鱼体内calm3a的表达显著下调。PFOS暴露会导致幼鱼体内的ngfb,ryr3,tcf3a,acte1和acta1b的表达呈现出相似的浓度依赖型的下调趋势。结论:PFOS暴露可导致斑马鱼心率升高,引起斑马鱼胚胎自发卷尾频率及斑马鱼幼鱼在光照及光刺激条件下运动行为更加活跃,并对神经和肌肉系统的基因表达均产生了显著改变;但是进一步综合分析显示PFOS可能通过干扰神经递质传递及肌肉收缩相关过程进而导致斑马鱼行为的改变。
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