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四溴双酚-A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)是目前全球生产量和使用量最大的溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BRFs)之一,在环境中广泛存在,如土壤、水体、大气、食物等,镉(Cd)也是环境中普遍存在的物质之一,环境中的镉主要来源于工业污染。目前有关TBBPA及Cd的分别报道数量很多,其中TBBPA对肝肾、神经、内分泌干扰效应及神经毒性等的研究有了一定程度的认识;而Cd对生殖、肝肾、免疫、癌症等的研究也取得很大的进展。但关于两种物质的单独气相和复合气相暴露对肺毒性和生殖毒性的影响和机制报道国内外报道甚少。 本研究分为两个实验分支:第一个实验为TBBPA梯度浓度单独暴露,四个柜中经进样瓶吸入的液体及其浓度分别为DMSO(对照组),DMSO+0.1μg/m3,DMSO+1μg/m3,DMSO+10μg/m3;第二实验为TBBPA+CdCl2复合暴露,四个柜中经进样瓶中吸入的液体及其浓度分别为: DMSO(对照组),DMSO+400ng/ml CdCl2, DMSO+800ng/ml TBBPA, DMSO+400 ng/mlCdCl2+800ng/mlTBBPA,通过液泵盒的作用,进样瓶中的液体以1ml/min的速度流入暴毒柜中的喷头里,再通过空压机压力作用把泵入的液体转换成气相状态扩散入暴毒柜内。将8w龄雄性CD1小鼠暴露于气相暴毒柜中,每天暴露8个小时(上午4h,下午4h,中午从暴毒柜中取出喂食2h),每周暴露5天,连续暴露8w,暴毒完毕后每组取10只立即处理,取肺灌洗液,肺组织,睾丸组织及精子测定相关指标,并且复合暴露的批次中每组留10只按正常饲养放置1个月后用于肺毒性和生殖毒性的滞后效应评价。实验结果如下:(1) TBBPA气相梯度浓度单独暴露对肺的影响1)对肺灌洗液的影响:与对照组相比,灌洗液中白细胞总数、巨噬细胞数、多形核白细胞数、总蛋白含量、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶均不同程度呈升高趋势;2)对肺组织的影响:与对照组相比,肺组织重量脏器系数(双肺重量×100/体重)呈升高趋势,脂质氧化水平呈上升趋势,总超氧化物歧化酶水平升高。3)实时荧光定量核酸扩增检测结果:与对照组相比,SP-A、SP-B、SP-D、CCSP上调。4)组织切片观察:与对照组相比,0.1 ug/m3组肺组织形态上未发生明显改变,1 ug/m3、10ug/m3组肺组织肺炎症渗出增多,气管内炎症细胞增多,气管壁增厚,气管腔变窄。(2) TBBPA+Cd复合气相暴露对肺毒性的影响1)对肺灌洗液的影响:立即处理的小鼠批次中,与对照组相比,灌洗液中白细胞总数、巨噬细胞数、多形核白细胞数未见显著差异,肺灌洗液中IL-1β、LDH、ALP、总蛋白均有不同程度呈升高趋势;滞后的小鼠批次中,与对照组相比,灌洗液中白细胞总数、巨噬细胞数、多形核白细胞数也未见显著差异、LDH、总蛋白均不同程度呈降低趋势。2)对肺组织的影响:立即处理的小鼠批次中,与对照组相比,各处理组小鼠肺组织中MDA及TAOC均有不同程度的增高;滞后的小鼠批次中未见显著差异,与对照组相比,处理组小鼠肺中MDA均有不同程度的呈升高趋势,而T-AOC呈下降趋势。3)组织切片观察:与对照组相比,Cd、TBBPA组肺组织形态上未发生明显改变,TBBPA+Cd组肺组织肺炎症渗出增多,气管内炎症细胞增多。(3) TBBPA+Cd复合气相暴露对生殖毒性的影响1)对精子的影响:立即处理的小鼠批次中,与对照组相比,镉组的精子密度及活力均呈下降趋势,丙二醛(MDA)呈升高趋势,滞后的小鼠批次中,与对照组相比,镉组的精子密度及活力均呈下降趋势,MDA呈升高趋势。2)对睾丸组织的影响:立即处理的小鼠批次中,与对照组相比,镉组总超氧化物歧化酶(总SOD)及MDA水平呈升高趋势,睾丸病理切片各组未见明显差异;滞后的小鼠批次中,与对照组相比,镉组总SOD及MDA水平均呈降低趋势。3)组织切片观察:立即处理及滞后批次中睾丸病理切片各组未见明显差异。 综合本实验研究结果,可以得出如下结论(一)TBBPA梯度浓度单独暴露:(1) TBBPA气相暴露能引起肺组织炎症作用;(2) TBBPA气相暴露能引起肺组织细胞膜损伤;(3) TBBPA气相暴露可激发肺组织自身的免疫保护作用;(4)TBBPA气相暴露可激发自身抗炎及抗纤维化作用。(二)TBBPA+CdCl2复合暴露:(1)生殖毒性 1)总体来说TBBPA与Cd的复合气相暴露对生殖无论是脱毒前还是脱毒后均未产生明显的影响;2)TBBPA与Cd对生殖的相互作用复杂。(2)肺毒性 1)TBBPA与Cd的复合气相暴露引起肺组织的炎症反应及肺组织细胞膜的损伤;2)脱毒后BALF中相关指标虽然有回落,但肺组织相关氧化损伤指标未见明显回落,原因不是很清楚,有待进一步研究。从TBBPA梯度浓度单独暴露和TBBPA+CdCl2复合暴露的结果中可以看出,两个阶段的TBBPA气相暴露均引起了肺组织细胞膜的损伤、应激等毒性效应,很好地验证了实验的可靠性及可重复性。