摘要
毒死蜱是一种典型的有机磷杀虫剂，广泛应用于农业生产。随着污染事件的增多，毒死蜱复杂的生物学效应逐渐引起大家的关注。本研究主要以斑马鱼胚胎和幼鱼作为研究对象，从表型、分子水平尤其是组学水平上探究毒死蜱的环境生物学效应及其作用机理。以下是主要的研究方法和结果: 1.配制高、低两种浓度梯度的毒死蜱进行急性毒性实验，其中低浓度梯度为0、0.10、0.25、0.50、0.75和1.00 ppm;高浓度梯度为0、1.00、2.00、3.00和4.00 ppm，每个浓度设置3个平行组。结果显示，处理48 h后低浓度梯度处理组胚胎孵化快于对照组，并且胚胎的孵化率与处理浓度成正相关，且未出现明显畸形。处理60 h后，各组胚胎几乎全部孵化，而且胚胎存活状况良好;在高浓度毒死蜱梯度处理组中，胚胎在48h已经基本全部孵化，并且出现了体轴弯曲、心包囊肿等畸形现象，并且从处理开始陆续出现胚胎死亡，60 h时2 ppm处理组胚胎接近半致死。 2.为了探究低浓度毒死蜱的内分泌干扰效应，使用流式细胞仪分析了其对人子宫内膜癌细胞HEC-1B生长周期的影响。结果发现毒死蜱对HEC-1B具有促增殖作用，并且同等浓度下其作用不如雌二醇，具有类似雌激素的效应。毒死蜱能够明显影响斑马鱼胚胎雌激素相关基因VTG和ERα、细胞增殖相关基因c-myc、cyclin D1、c-fos和c-jun的表达水平。吖啶橙染色结果表明0.75和1.00 ppm毒死蜱处理组中，可以观察到凋亡细胞，而细胞凋亡相关基因Bcl-2和Bax的表达水平出现紊乱。考虑到毒死蜱的神经毒性，本研究从基因的转录水平探究其神经发育毒性。 3.本研究采用转录组学和蛋白质组学对其进行生物信息学分析。其中，转录组学采用RNA-seq技术，蛋白质组学采用iTRAQ技术。使用非致死低浓度毒死蜱(0.05 ppm)连续处理斑马鱼胚胎9天后进行组学分析。转录组数据分析差异基因和通路，蛋白质组数据分析差异蛋白和通路，并且进行转录组和蛋白质组联合分析。 本研究结果表明:低浓度的毒死蜱具有内分泌干扰效应，能提高癌细胞的增殖系数。其加速斑马鱼胚胎孵化脱膜的原因，可能是促进细胞的生长和分裂，抑制细胞的凋亡。而高浓度的毒死蜱对斑马鱼主要表现为神经毒性，能够造成胚胎的畸形和死亡，并且显著影响神经系统相关基因的表达量。毒死蜱导致斑马鱼幼鱼的代谢、转录的相关基因和蛋白表达上调，从而影响其发育进程;导致免疫系统、环境适应性相关基因和蛋白表达下调，可能造成免疫力降低，最终导致斑马鱼幼鱼死亡。另外，毒死蜱处理产生差异表达异常显著的基因和蛋白可以作为潜在生物标记进行下一步研究。
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