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六溴环十二烷(Hexabromocyclododecane,HBCD)是溴化的脂环烃,作为新型阻燃剂广泛用于隔热材料、纺织品包被材料和电子产品的生产和制造。在环境、生物体以及人体乳汁、血清和脂肪组织均检测出HBCD。研究表明HBCD具有难降解(persistence)、生物富集和放大效应(bioaccumulation)、毒害作用(toxicity)及长距离迁移等特性,《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)委员会和欧洲REACH法规认为HBCD具有POPs典型特性,将其列入高度关注物名单。目前对HBCD的研究集于对小鼠的致癌性、发育毒性、甲状腺毒性、生殖毒性和免疫毒性等毒性和内分泌干扰效应:然而,HBCD对鱼类早期发育的影响还不是很清楚。因而本论文选取斑马鱼胚胎作为实验材料来研究HBCD对鱼类早期发育的影响,如对胚胎的存活、畸形、细胞凋亡,以及胚胎的软骨、肌肉、血管和鳍等组织/器官发育的影响。主要结果如下:
1.本研究证明了HBCD对斑马鱼胚胎造成活性氧生成、诱导细胞凋亡、生长延迟及发育畸形。吖啶橙(AO)染色表明HBCD能诱导斑马鱼胚胎心脏细胞凋亡。荧光定量PCR对p53、Puma、Apaf-1、caspase-9和caspase-3等凋亡基因的表达情况进行了检测,结果表明这些促凋亡基因的表达不同程度地上调。而抑制凋亡的基因Mdm2(p53拮抗基因)和Bcl-2(Bax抑制基因)表达不同程度地下调；同时,capspase-9和caspase-3活性显著增加。实验表明HBCD对斑马鱼胚胎发育毒性是造成氧化损伤,诱导细胞凋亡。
2.本实验揭示了HBCD对斑马鱼胚胎早期血管系统、肌肉、鳍及骨骼等组织/器官的发育有较大影响。早期发育基因,如vegfaa,bmp,sox9a,myod,wnt和shh的mRNA转录水平受到不同程度地抑制；AKP、ATP合成酶、SOD、COX和NOX等酶活性受到影响,导致ATP生成量降低:整体阿尔新蓝染色表明,HBCD能抑制脑部软骨发育并导致畸形；油红O染色揭示HBCD暴露抑制胚胎对内生脂肪的吸收:AKP染色表明,HBCD对斑马鱼胚胎血管发育有影响。HBCD暴露使得胚胎对卵黄囊处营养物质吸收、运输和代谢,ATP供能不足使得软骨、骨骼、肌肉和鳍发育延迟。