蚯蚓体腔细胞在土壤生态毒理学研究中的应用

来源 :化学物质环境风险评估与基准/标准国际学术研讨会、中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第四届学术研讨会暨中国环境科学学会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sms126
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  赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)作为土壤生态系统中的重要指示生物,已有众多污染物对其个体水平的毒性研究,但蚯蚓在个体水平上的毒理学试验存在耗时长、用量大,且灵敏度低等缺点.蚯蚓体腔细胞是蚯蚓摄入和消除外源化合物的重要细胞,且涉及众多免疫反应机理,在吞噬和炎症应激反应中起到重要作用,因此本文拟采用赤子爱胜蚓体腔细胞代替蚯蚓个体进行毒性效应研究,在探索赤子爱胜蚓体腔细胞的体外培养方法的同时,通过体外染毒,研究了碳纳米管(CNTs)和五氯酚钠(PCP-Na)单独或联合作用下对蚯蚓体腔细胞的急性毒性、氧化损伤和膜结构损伤,以寻求快速、灵敏且低成本的蚯蚓毒性测定方法.结果显示:(1)赤子爱胜蚓体腔细胞在体外可以以悬浮状态进行原代培养.用96孔板培养时,确定最佳培养条件为RPMI-1640培养基,细胞密度1-2×105/mL,不通CO2,25℃避光培养24h,细胞存活率为95%以上;(2)蚯蚓体腔细胞体外染毒PCP-Na的24h-LC50为104.46mg/L,其毒性介于蚯蚓个体人工土壤染毒第7d和第14d的急性毒性之间;直接添加50mg/L CNTs复合染毒,PCP-Na24h-LC50为109.39 mg/L,CNTs吸附PCP-Na后复合染毒,PCP-Na,24h-LC50为112.92 mg/L,两种方法复合染毒后PCP-Na急性毒性均略有减小;CNTs急性毒性非常小,试验中未测得其LC50值,这与个体水平急性毒性的试验结果一致.(3) CNTs与PCP-Na均能引起蚯蚓体腔细胞氧化损伤,产生ROS,并造成脂质过氧化,生成MDA.低浓度胁迫下,细胞能作出应激反应,SOD活性增大;高浓度胁迫下, SOD活性降低.这与个体水平研究结果类似.(4)高浓度PCP-Na、50mg/L CNTs组以及复合染毒组均能对细胞的膜结构造成损伤,增加细胞膜通透性,并降低细胞的线粒体跨膜电位(MMP).PCP-Na对细胞膜损伤较大,两者复合染毒对细胞膜的毒性降低,提示两种污染物之间可能为拮抗作用.两者对细胞膜结构的损伤程度与MDA水平有一定的相关性,表明对膜结构的损伤主要是氧化损伤.综上所述,细胞毒性试验各指标均比个体水平指标灵敏,且与个体水平毒性测定结果有一定的正相关性.蚯蚓细胞毒性试验有望取代蚯蚓个体水平的毒性试验成为新的快速、高效、灵敏的研究污染物对土壤生物毒性的方法.
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