论文部分内容阅读
随着塑料制品的大量使用,微塑料污染已经成为不可忽视的问题之一,但是目前人们对微塑料对环境系统乃至人类健康的影响或者潜在危害却知之甚少。黄河鲤作为黄河流域特有的物种,具有独特的生活习性和较高的经济价值,常被作为动物模型来评估污染物在水生环境中的毒理效应。本研究首先检测了占饮食重量的10%、20%、30%和40%的聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)微塑料对于黄河鲤幼鱼生长的影响,继而分别从基因、蛋白质和组织结构水平上探究PVC微塑料对黄河鲤幼鱼性腺发育、抗氧化反应及免疫功能等方面的毒理学效应。1、对性腺发育的影响:在不同浓度的PVC微塑料持续暴露30 d(day,d)和60 d后,检测了性腺发育相关基因在黄河鲤幼鱼肝脏和性腺组织中的表达变化,并且观察了PVC微塑料对于性腺组织结构的影响。结果表明性腺发育相关基因雌激素受体α(ERα)、卵黄发生素I(vtg I)和绒毛膜生长素H(chg H)经PVC微塑料暴露后在雌性和雄性黄河鲤幼鱼的肝脏和性腺中的表达都发生不同程度的变化,并且在10%浓度处理组PVC微塑料暴露后的精巢组织切片中出现了生殖细胞的异常增殖。2、对抗氧化效应的影响:黄河鲤幼鱼经不同浓度PVC微塑料暴露后,我们检测了肝、肠、鳃三种组织中抗氧化相关基因的表达和酶活变化。结果表明,与对照组相比,低浓度组超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GPx)活性增加,高浓度组中这些酶的活性减弱。且丙二醛(Malondialdehyde,MDA)水平除了在肝脏中40%浓度处理组显著上升外其他浓度处理组均显著降低。抗氧化相关基因CYP1A,GSTpi和GSTa的表达水平与抗氧化酶活性的变化趋势一致。通过HE染色,在PVC微塑料暴露后的黄河鲤幼鱼肝脏中观察到了细胞质空泡化、炎性细胞浸润和核消失等组织结构的改变。3、对免疫功能的影响:黄河鲤幼鱼经PVC微塑料暴露后,我们首先检测补体C3、干扰素γ(INFγ)和白介素1β(IL-1β)三种免疫相关基因在肝、肠和脾组织中的表达。结果表明,暴露60 d后,10%和30%浓度处理组肝脏中INFγ和IL-1β表达显著上调。补体C3基因在黄河鲤幼鱼的肠组织中表达先下降后上升,而在脾脏中的表达却是先上升后下降。其次,我们检测了酸性磷酸酶(Acid Phosphatase,ACP),碱性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,AKP)和溶菌酶(Lysozyme,LZM)的活性。与对照组相比,AKP和ACP的活性在肝和肠中呈下降趋势,但是在鳃中10%浓度处理组却显著上升。LZM的活性在各处理组中均呈现上升。最后,利用Elisa技术检测了免疫细胞因子白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)和肿瘤免疫因子ɑ(TNFɑ)在黄河鲤幼鱼肝脏中含量的变化。结果表明,在30 d暴露后,三种细胞因子的含量显著上升,随着暴露时间的延长含量则下降。以上研究表明,PVC微塑料抑制了黄河鲤幼鱼的正常生长,扰乱了性腺发育相关基因的表达和组织结构的正常形成,并诱导了氧化损伤以及免疫系统功能的改变。这些从不同研究层面得到的结果可以为微塑料的毒理效应和风险评估提供有价值的生物学参考。