【摘 要】
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邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)是一种被广泛应用于塑料制造行业中的增塑剂。然而,随着塑料制品的普及以及环境条件的变化,DEHP不可避免地释放在环境中,其中,水环境是出现DEHP污染的主要环境介质,这对水生生态的健康与安全造成潜在的危害。因此,研究DEHP对不同生长周期两栖类动物的毒性研究具有深远的意义。本文通过表观形态学、生物化学、组织病理学、分子生物学和转录组学,以热带爪蛙为模式动物,研究DEHP对
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邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)是一种被广泛应用于塑料制造行业中的增塑剂。然而,随着塑料制品的普及以及环境条件的变化,DEHP不可避免地释放在环境中,其中,水环境是出现DEHP污染的主要环境介质,这对水生生态的健康与安全造成潜在的危害。因此,研究DEHP对不同生长周期两栖类动物的毒性研究具有深远的意义。本文通过表观形态学、生物化学、组织病理学、分子生物学和转录组学,以热带爪蛙为模式动物,研究DEHP对热带爪蛙胚胎阶段和成蛙阶段的生态毒性效应。本研究首先探究了DEHP对热带爪蛙胚胎的生长发育毒性,结果表明,热带爪蛙胚胎的孵化率不受影响但存活率被显著抑制。胚胎畸形现象最早出现在暴露的第48 h,包括心包水肿与脊柱弯曲。心包水肿的致畸率具有剂量-效应和时间-效应。胚胎心率在第48 h显著增加,随后在DEHP浓度增加的情况下逐渐降低,心脏面积也显著下降。在暴露的第48 h与96 h,浓度为1、5、10 mg/L的DEHP均显著抑制心脏的CAT酶活性,也显著抑制了与之对应的抗氧化基因cat的表达;与心脏相关的生长基因(nkx2.5)与供能基因(pparα、pgc-1α)的相对表达量也被显著抑制。以上结果说明DEHP对热带爪蛙胚胎的最早敏感时间点为第24-48 h。其次,本研究探究了DEHP对成蛙的肝脏毒性效应及潜在机制。结果表明,浓度为1.8 mg/L的DEHP能显著增加肝脏指数,诱导肝细胞结构损伤,包括细胞空泡化、细胞核加深、线粒体形态异常与脂质积累,其中,脂质积累的面积还呈现出剂量-效应关系。DEHP诱导肝细胞内的ROS显著增加,抗氧化相关的基因(nrf2、gst)被显著抑制,导致抗氧化剂(SOD、CAT、GST、GSH)的活性随着DEHP浓度的增加呈下降趋势。另外,DEHP显著抑制脂质代谢基因,导致细胞内脂肪酸代谢紊乱,成为脂质积累产生的机制。最后,本研究还探究了DEHP对成蛙的心脏毒性效应及潜在机制。结果显示,0.6和1.8 mg/L DEHP均显著增加心脏系数;病理检查表明各DEHP处理组均产生心肌结构损伤,包括心肌宽度变大、纤维断裂,1.8 mg/L组还出现纤维方向无序和纤维形态呈波浪状的损伤;各DEHP处理组均以剂量-效应的形式产生了ROS积累。转录组测序结果显示,DEHP普遍引起细胞质、心肌细胞及相关蛋白的功能过程、线粒体相关功能的变化,细胞质内的Ca+水平异常可能是心肌损伤和心脏ROS积累的潜在机制;胰高血糖素信号通路相关基因的抑制表达呈剂量-效应关系,是心肌损伤类型逐渐增多的主要诱因。综上结果完善了DEHP的水生生态毒性评估,为增塑剂的管制措施与风险体系的建立提供参考信息。
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