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在自然环境中,污染物大多以混合物形式存在,进入生物体后通常会产生联合毒理效应。石墨烯纳米材料具有优良的吸附性能,进入环境后容易与其它污染物发生相互作用,进而影响这些污染物的环境行为。磷酸三苯酯(triphenyl phosphate,TPP)是一种有机磷酸酯类阻燃剂,分子中含有多个苯环,容易与石墨烯发生相互作用。随着石墨烯和TPP需求量和生产量的日益增加,有必要研究石墨烯和TPP的联合毒理效应,为生态风险评价提供理论依据和数据支持。本研究首先采用电化学和光谱学方法,研究石墨烯和TPP能否进入细胞膜及其与p53-DNA(p53基因启动子区域DNA片段)发生作用的机理。然后以紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)为研究对象,通过组织切片技术、抗氧化酶活性检测和实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)研究石墨烯和TPP对紫贻贝的单独和联合毒理效应。主要研究结果如下:(1)石墨烯和TPP均可以导致磷脂双层膜修饰金电极的阻抗降低,说明两者均可以破坏模拟生物膜的完整性。石墨烯和TPP同时存在时表现出协同作用,使模拟生物膜受到的破坏程度增大。(2)石墨烯可以通过嵌插作用和沟槽作用与p53-DNA结合,进而改变其构象并影响其双螺旋结构的稳定性。TPP可以通过沟槽作用与p53-DNA结合,但两者相互作用较弱。石墨烯和TPP同时存在时表现出协同作用,TPP可以促进石墨烯与p53-DNA的结合。(3)石墨烯暴露导致紫贻贝的鳃组织和消化腺组织产生轻微的损伤,而TPP暴露则未产生明显损伤,两者联合暴露时组织损伤程度与石墨烯单独暴露时没有明显变化。石墨烯和TPP均可促进紫贻贝消化腺组织内活性氧(ROS)水平升高并对部分抗氧化酶活性有抑制作用,两者联合暴露时则表现出拮抗作用,使组织内ROS水平降低。石墨烯和TPP均可导致紫贻贝组织中与免疫应激反应、细胞骨架、信号转导等功能相关基因的表达量发生变化,但两者联合暴露时表现出拮抗作用。此外,TPP暴露可以显著抑制生殖相关基因的表达,说明TPP对紫贻贝具有生殖毒性,但石墨烯暴露和联合暴露则没有显著影响。(4)综合以上结果表明,石墨烯和TPP可以协同破坏并穿过细胞膜,并且协同与DNA发生作用,但进入紫贻贝体内后,在氧化应激和基因表达水平上表现出拮抗作用。