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目的:
三氯生(TCS)是一种常见的高效广谱抗菌剂,广泛用于工业产品和个人护理品,在水环境中及生物体内均有检测到,具有较高的潜在的生态风险。肝脏是维持机体正常生理功能的重要器官,其损伤是发育、免疫、代谢、肿瘤等疾病的基础。近年来研究发现长期接触TCS会对肝脏的生长发育产生不良影响,但是TCS诱导肝脏细胞损伤的相关机制仍不清楚。本课题综述TCS对生物体的毒性效应,以模式生物斑马鱼作为染毒对象,研究TCS是否会影响斑马鱼肝脏的正常发育,并且探讨其诱发肝脏损伤的可能机制。
方法:
1.本研究根据前期研究基础TCS的LC50(半数致死剂量)、EC50(半数有效剂量)和环境中TCS有效浓度,以斑马鱼作为实验模型,设置0mg/mL(空白对照,0.0025%丙酮)、0.08mg/L(0.28μM)、0.16mg/L(0.55μM)以及0.25mg/L(0.86μM)浓度梯度,通过体外染毒方式建立斑马鱼染毒品系。幼鱼短期暴露时间为6hpf至120hpf,取幼鱼整胚固定或研磨进行后续试验;斑马鱼长期暴露时间为6hpf至90dpf,麻醉后解剖取肝组织进行后续实验。
2.运用试剂盒检测幼鱼整胚和成鱼肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性。
3.运用AO凋亡染色和TUNEL法分析TCS处理后斑马鱼幼鱼和肝组织的凋亡情况。
4.运用油红O染色检测通过TCS暴毒处理的斑马鱼肝脏脂肪滴聚集情况。
5.运用H&E染色技术观察成鱼肝脏组织病理学变化。
6.通过实时定量荧光PCR技术、western-bolt、免疫组化检测凋亡相关基因的表达情况。
结果:
1.长期TCS暴毒(6hpf-90dpf)处理斑马鱼后,与对照组相比,0.16mg/L和0.25mg/L浓度组的体重和肝脏重量均有明显升高。体重指数和肝脏指数均略微高于对照组,肝脏组织中出现大量脂肪滴聚集。同时在暴毒至120hpf斑马鱼幼鱼的肝脏及其周围部位观察到脂肪增多现象。
2.TCS处理后,幼鱼整体及成鱼肝脏都出现不同程度的氧化损伤。与对照组相比,在0.25mg/L的TCS暴露下幼鱼SOD含量显著降低,MDA含量显著升高;成鱼肝组织SOD和MDA含量分别表现为剂量依赖性降低和升高,提示随着TCS暴露时间的延长对组织损伤程度加重。
3.组织病理学观察发现TCS暴露组斑马鱼肝脏组织出现大量萎缩坏死肝细胞、炎性浸润等病理表型。
4.TCS处理组中斑马幼鱼和成鱼肝脏细胞凋亡水平增加,并且增加水平与TCS暴毒浓度呈正相关。
5.TCS能促进斑马鱼肝组织中凋亡蛋白Bax的表达和降低抑凋亡蛋白Bcl-2的表达,同时能诱导凋亡通路蛋白MAPK和p53的表达增加。
结论:
综上实验结果表明,长期暴毒TCS能影响肝脏脂肪代谢,促进肝脏部位脂肪堆积,诱导氧化应激,促进斑马鱼肝细胞凋亡,对肝脏具有损伤作用,其作用机制可能为激活MAPK/p53凋亡信号通路。
三氯生(TCS)是一种常见的高效广谱抗菌剂,广泛用于工业产品和个人护理品,在水环境中及生物体内均有检测到,具有较高的潜在的生态风险。肝脏是维持机体正常生理功能的重要器官,其损伤是发育、免疫、代谢、肿瘤等疾病的基础。近年来研究发现长期接触TCS会对肝脏的生长发育产生不良影响,但是TCS诱导肝脏细胞损伤的相关机制仍不清楚。本课题综述TCS对生物体的毒性效应,以模式生物斑马鱼作为染毒对象,研究TCS是否会影响斑马鱼肝脏的正常发育,并且探讨其诱发肝脏损伤的可能机制。
方法:
1.本研究根据前期研究基础TCS的LC50(半数致死剂量)、EC50(半数有效剂量)和环境中TCS有效浓度,以斑马鱼作为实验模型,设置0mg/mL(空白对照,0.0025%丙酮)、0.08mg/L(0.28μM)、0.16mg/L(0.55μM)以及0.25mg/L(0.86μM)浓度梯度,通过体外染毒方式建立斑马鱼染毒品系。幼鱼短期暴露时间为6hpf至120hpf,取幼鱼整胚固定或研磨进行后续试验;斑马鱼长期暴露时间为6hpf至90dpf,麻醉后解剖取肝组织进行后续实验。
2.运用试剂盒检测幼鱼整胚和成鱼肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)活性。
3.运用AO凋亡染色和TUNEL法分析TCS处理后斑马鱼幼鱼和肝组织的凋亡情况。
4.运用油红O染色检测通过TCS暴毒处理的斑马鱼肝脏脂肪滴聚集情况。
5.运用H&E染色技术观察成鱼肝脏组织病理学变化。
6.通过实时定量荧光PCR技术、western-bolt、免疫组化检测凋亡相关基因的表达情况。
结果:
1.长期TCS暴毒(6hpf-90dpf)处理斑马鱼后,与对照组相比,0.16mg/L和0.25mg/L浓度组的体重和肝脏重量均有明显升高。体重指数和肝脏指数均略微高于对照组,肝脏组织中出现大量脂肪滴聚集。同时在暴毒至120hpf斑马鱼幼鱼的肝脏及其周围部位观察到脂肪增多现象。
2.TCS处理后,幼鱼整体及成鱼肝脏都出现不同程度的氧化损伤。与对照组相比,在0.25mg/L的TCS暴露下幼鱼SOD含量显著降低,MDA含量显著升高;成鱼肝组织SOD和MDA含量分别表现为剂量依赖性降低和升高,提示随着TCS暴露时间的延长对组织损伤程度加重。
3.组织病理学观察发现TCS暴露组斑马鱼肝脏组织出现大量萎缩坏死肝细胞、炎性浸润等病理表型。
4.TCS处理组中斑马幼鱼和成鱼肝脏细胞凋亡水平增加,并且增加水平与TCS暴毒浓度呈正相关。
5.TCS能促进斑马鱼肝组织中凋亡蛋白Bax的表达和降低抑凋亡蛋白Bcl-2的表达,同时能诱导凋亡通路蛋白MAPK和p53的表达增加。
结论:
综上实验结果表明,长期暴毒TCS能影响肝脏脂肪代谢,促进肝脏部位脂肪堆积,诱导氧化应激,促进斑马鱼肝细胞凋亡,对肝脏具有损伤作用,其作用机制可能为激活MAPK/p53凋亡信号通路。