论文部分内容阅读
量子点在各个科学研究领域表现出良好的应用前景,其应用越来越广泛,与量子点的其他研究相比,其生理毒性的研究工作显得较为缺乏,所以其所带来的环境污染和生物安全问题越来越引起国内外学者的关注。与目前研究较多的Cd类量子点相比,ZnSe/ZnS量子点不含重金属元素,但对于其是否比含镉量子点更安全,是否会对生物体造成危害都未可知,所以对其的生物毒性研究尤为必要。本研究以稀有鮈鲫为材料,旨在探讨ZnSe/ZnS量子点对亲本生殖系统、子一代生长发育的影响,从而揭示ZnSe/ZnS量子点的生殖与遗传毒性效应,为ZnSe/ZnS量子点的生物安全性评估提供基础资料,为其的利用和推广提供理论基础。本研究从两个部分对ZnSe/ZnS量子点的生殖与遗传毒性进行了探究:第一部分实验是探究ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫亲鱼生殖系统的毒性,随机选择性成熟的稀有鮈鲫,设置5个ZnSe/ZnS量子点浓度组和一个空白对照组,空白对照组不做任何处理,实验组浓度分别为50、100、200、400、800nmol/L,以腹腔注射的方式进行暴露,研究不同浓度ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫性腺结构、生殖相关基因(雄激素受体(AR)、雌激素受体(ER)、Dmrt1)的表达、精子活力、精子DNA损伤和精子DNA损伤修复相关基因(X线交叉互补修复基因1(Xrcc1))表达的影响。第二部分是探究ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫F1代的生长发育毒性,在胚胎发育的不同关键时期研究不同浓度ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫F1代胚胎形态/行为、抗氧化酶活性和MDA含量、DNA损伤和DNA损伤修复基因Xrcc1表达的影响,当发育至成鱼后检测其雌雄比例和生长指数。ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫亲鱼的结果显示:ZnSe/ZnS量子点处理后会对稀有鮈鲫精巢结构造成一定损伤,高浓度组均表现出不同程度的非细胞区域增大,生殖细胞减少,另外800nmol/L浓度组精巢还出现生殖细胞丢失后产生的空腔,对卵巢结构影响不明显。精巢中生殖相关基因AR基因、Dmrt1基因的转录水平均显著降低。此外,ZnSe/ZnS量子点还会抑制亲鱼精子DNA损伤修复关键基因Xrcc1表达,引起精子DNA损伤以及精子活力降低。ZnSe/ZnS量子点对稀有鮈鲫F1代的毒性结果显示:ZnSe/ZnS量子点暴露后F1代胚胎出现脊柱弯曲、尾部弯曲、心包囊水肿、卵黄畸形等多种毒性症状,自主运动频率和心率减缓,胚胎孵化时间改变,并导致孵化率降低,抗氧化酶SOD、CAT、GSP-Px酶活力有不同程度的上升,高浓度组MDA含量上升,高浓度组出现DNA损伤以及DNA损伤修复相关基因Xrcc1表达下降。此外,ZnSe/ZnS量子点暴露后F1代成鱼雌性个体的比例上升,全长、体长、体高和体重较对照组均有不用程度的上升,浓度越低上升越明显。本研究结果表明ZnSe/ZnS QDs暴露稀有鮈鲫成鱼后,引起其精巢结构发生变化,精巢生殖相关基因和精子DNA损伤修复相关基因下调,精子出现DNA损伤以及精子活力降低;并且继发性的引起F1代胚胎发育畸形,出现氧化应激、DNA损伤和DNA损伤修复相关基因下调,以及F1代成鱼性比和生长指数改变。