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三苯基锡(TPT)是一种重要的有机锡化合物,对两栖类动物有强烈的致畸效应。UVI3003是一种高选择的维甲酸X受体(RXR)抑制剂,而RXR被证明是化合物致畸的重要靶点。研究表明RXR抑制剂能导致两栖类动物胚胎发育的严重畸形。因此开展有机锡和RXR抑制剂对两栖类动物致畸效应及机制的深入研究非常必要。同时毒理基因组学的日益发展也为化合物致畸机制的解析提供了良好的平台。本文围绕有机锡化合物三苯基锡和RXR抑制剂UVI3003对模式动物热带爪蟾Xenopus tropicalis)胚胎的致畸敏感时期及机制开展以下研究:首先,采用10μgSn/L TPT对热带爪蟾胚胎进行12h分时段和48h全暴露实验。结果发现,TPT对胚胎的致畸有明显的时段差异性,敏感时期为24-36h,且敏感时段与全48h暴露后胚胎的畸形表型基本吻合。同时,1000μg/L UVI3003对热带爪蟾胚胎也存在致畸时段差异性。利用全反式视黄酸、RXR抑制剂HX531和重金属铜进行相同实验验证,结果表明三种化合物均存在致畸敏感差异性。因此以敏感时期为暴露窗口开展研究,为探讨化合物的致畸机理提供了较好的实验依据和研究意义。然后,基于TPT的敏感窗口,采用2.5,5和7.5μSn/L TPT对热带爪蟾胚胎在24-48h进行暴露,并运用基因芯片方法取样分析。结果表明,TPT引起胚胎显著变化的探针个数为:低浓度组485个,中浓度组138个,高浓度组410个。利用荧光定量PCR法进行差异基因验证,验证符合率为86%,表明结果可信。对显著变化的差异基因进行基因本体论(GO)分析,主要分子功能有信号转导、氧化还原、嗅觉传递和代谢过程。同时影响的主要信号通路有ABC跨膜转运过程、氮代谢、氨基酸代谢与生物合成和类固醇生物合成等。再后,基于UVI3003的敏感窗口,采用250,500和750μg/L UVI3003对胚胎在24-48h暴露后进行基因芯片实验。结果表明,UVI3003引起爪蟾胚胎显著变化的探针个数为:低浓度75个,中浓度1145个,高浓度4658个。利用荧光定量PCR法验证的符合率为79%,表明结果可信。通过GO分析,主要的分子功能有信号转导、核苷酸结合、氧化还原活性、金属离子绑定和跨膜转运等。对信号通路进行分析得到代谢通路、视黄醇代谢、脂肪酸代谢、药物代谢、基于细胞色素P450的外源性物质代谢和类固醇激素生物合成等信号通路受到影响。最后,对比分析TPT和UVI3O03的结果,发现几点相似:(1)二者对爪蟾胚胎的致畸敏感时期在24-48h,并且导致胚胎相似的畸形表型,如鳍变窄和泄殖腔突出;(2)二者引起了arl11和eif3h两个基因的表达显著上调;(3)二者共同的GO功能有氧化-还原活性、离子转运、信号转导等;(4)二者共同发生变化的信号通路有代谢通路和物质合成通路。因此本文猜测TPT和UVI3003可能通过相同的致畸机理导致两栖类动物热带爪蟾胚胎的畸形现象。综上所述,运用热带爪蟾胚胎暴露实验获得化合物致畸的特定敏感时期并结合毒理基因组学的研究方法,为评价化合物的生态毒性和解析其致毒机制提供了切实可行的途径,也为生态风险评价提供了科学依据。