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先天性心脏病严重危害着儿童的生命与健康,作为一种多因素遗传疾病,其病因和发病机制尚未完全阐明。目前认为主要是由于胚胎期遗传因素和环境因素共同作用,导致心血管发育异常。环境化学污染物对先天性心脏病的危害日益受到重视,随着环境化学污染的加重,先天性心脏病的发病率也正在逐年增高。多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)作为一种全球性环境污染物,具有高毒性、半挥发性、长期残留性和生物蓄积性等特点,其对先天性疾病尤其是先天性心脏病的影响日益受到关注。PCBs与TCDD同属于二嗯英(Dioxins)毒物,两者具有相似的毒理表型。已有广泛的实验研究证明TCDD是通过AHR信号通路发挥作用,我们推测PCBs也是通过AHR信号通路发挥作用。该实验就是证明PCBs对发育中的各个系统尤其是心脏具有直接的毒性,并且是通过AHR信号通路而发挥毒理作用。近年来,斑马鱼正逐渐成为发育生物学研究的最佳脊椎动物模型,它的遗传发育机制和哺乳动物有许多相似之处,通过对斑马鱼的研究有助于了解脊椎动物的遗传发育机制,因此,我们将以斑马鱼作为模式生物进行相关研究,第一部分探讨多氯联苯暴露对斑马鱼胚胎心脏发育形态学的影响,第二部分探讨多氯联苯暴露对斑马鱼胚胎心脏相关信号通路的影响。第一部分多氯联苯暴露对斑马鱼胚胎心脏发育形态学的影响目的：探讨环境有机污染物多氯联苯暴露对斑马鱼的毒性及心脏发育形态学的影响。方法:配制1mg/L、0.5mg/L、0.25mg/L、0.125mg/L四个不同浓度的PCBs对斑马鱼胚胎进行暴露处理,同时设空白对照和0.01%甲醇对照组。观察24hpf、48hpf、72hpf、96hpf和120hpf的胚胎发育情况,并计算各组胚胎及幼鱼孵化率、死亡率、畸形率。收集96hpf的斑马鱼幼鱼,通过光镜技术,观察不同组别斑马鱼心脏结构形态学的变化。收集24hpf、48hpf时斑马鱼胚胎,利用原位杂交技术,利用amhc、vmhc、cmlc2心脏特异性探针从分子水平上观察PCBs暴露对斑马鱼心脏发育的毒性影响,并利用Real-time PCR技术方法来验证原位杂交的可靠性。结果：1)0.125mg/L的PCBs处理浓度在24hpf时对胚胎死亡率没有明显的影响,0.25mg/L、0.5mg/L、1mg/L的PCBs处理浓度对胚胎各个观察时间点的死亡率都有影响,具有统计学意义,并随着浓度的增高及发育时间的延长死亡率增加,有计量依赖性和时间依赖性。各个处理浓度都引起胚胎或幼鱼畸形的表现,有发育延迟、心包水肿、脊柱弯曲、线性心管等表型。2)原位杂交显示PCBs对心脏发育有明显的毒性影响,出现心脏环化不完全,心室心房发育位置异常,心脏腔室扩张,心脏特异性探针表达量下调。Real-time PCR也证实了这个结果。说明PCBs对斑马鱼有直接的毒性影响,尤其对心脏产生严重的破坏作用。结论：多氯联苯暴露对斑马鱼胚胎及幼鱼的发育尤其是心脏形态学产生明显的毒害作用,提示我们必须加强对环境有机污染物的监测和控制。第二部分多氯联苯暴露对斑马鱼胚胎心脏相关信号通路的影响目的：探讨多氯联苯暴露对斑马鱼毒性的影响是否是通过AHR信号通路作用的,是否影响调控心脏发育的WNT信号通路及RA信号通路的表达。方法：以斑马鱼为模式生物,配制1mg/L多氯联苯对斑马鱼胚胎进行暴露处理,同时设空白对照组。收集24hpf、48hpf、72hpf和96hpf的斑马鱼胚胎及幼鱼,应用荧光定量PCR技术(Real-time PCR)分别检测AHR信号通路中的Ahr2、Arnt及Cyplal的表达量,并用免疫荧光技术验证其结果；应用Real-timePCR检测WNT通路中的Wnt1、Wnt5及Wntl1的表达量；RA信号通路在发育的早期阶段起重要的调控作用,因此选择14hpf、24hpf两个时间点用Real-time PCR技术检测RA通路中的Raldh2和Cyp26a1的表达量,并用原位杂交技术验证其结果。结果：1) Real-time PCR结果显示,AHR信号通路中三个重要相关基因Ahr2、Arnt、Cypla的表达有变化,Ahr2在24hpf、48hpf、72hpf、96hpf四个时间点表达都上调,Amt在24hpf、48hpf、72hpf、96hpf四个时间点表达也都上调,Cypla在72hpf、96hpf时表达明显上调。利用免疫荧光技术检测Cyp1a在24hpf、48hpf、72hpf的表达量,显示与对照组比较,PCBs处理组在3个时间点表达量都上调,全身弥漫性表达。2)WNT信号通路中,Real-time PCR技术发现Wntl在四个时间点没有明显的变化,Wnt5在24hpf、48hpf、72hpf、96hpf四个时间点都下调,Wnt11在这四个时间点也都下调,都具有统计学意义。3)RA信号通路中,Real-time PCR技术显示Cyp26al在这两个时间点PCBs处理组的表达量都下调,原位杂交技术也证实了这个结果；Raldh2mRNA在这两个时间点也都下调,20hpf的原位杂交结果也支持Real-time PCR结果,两者都具有统计学意义。结论：多氯联苯通过AHR信号通路产生毒性作用,并对调节心脏发育的重要信号通路WNT及RA通路产生影响。