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四氯双酚A和四溴双酚S对斑马鱼幼鱼运动行为的影响及毒性机制研究

申泽宇

四氯双酚A和四溴双酚S对斑马鱼幼鱼运动行为的影响及毒性机制研究

申泽宇1
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  • 1. 重庆三峡学院
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摘要

四氯双酚A(Tetrachlorobisphenol A,TCBPA)和四溴双酚S(Tetrabromobisphenol S, TBBPS)作为四溴双酚A的替代品近些年被广泛使用导致其在环境中被高频检出,有研究表明,TCBPA和TBBPS具有内分泌干扰效应、细胞毒性、肝脏毒性及神经毒性,但是目前其对于鱼类的毒性效应及机制还研究较少。因此,本研究以斑马鱼为水生模式生物,分别开展TCBPA和TBBPS对应斑马鱼早期发育的影响及相关神经毒性机制研究: 1. 研究表明,斑马鱼胚胎暴露于TCBPA 120小时半致死浓度(LC50)为0.628 mg/L,以此为依据,将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的TCBPA(0、2、20和200μg/L)中120-hpf。通过测定斑马鱼幼鱼死亡率、孵化率、畸形率、体长以及光暗周期刺激下的运动行为评估TCBPA对斑马鱼幼鱼发育的影响;通过检测幼鱼吖啶橙(AO)染色情况、氧化产物丙二醛(malonic dialdehyde, MDA)含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力、神经递质多巴胺(dopamine,DA)含量以及DA合成关键基因的转录等方面阐明TCBPA对斑马鱼幼鱼的潜在毒性机制。结果发现,TCBPA在最高剂量组可以增加幼鱼畸形率、降低幼鱼游泳速度,并且伴随着头部发生细胞凋亡、体内DA含量降低。基因表达结果表明细胞凋亡相关基因p53和bax表达量升高而多巴胺合成相关基因(bdnf, th, dat, drd1和drd2)表达量降低。本研究表明TCBPA可能通过诱导细胞凋亡、降低DA含量以及影响相关基因的表达从而影响斑马鱼幼鱼的运动行为。 2. 研究表明,暴露于TBBPS的斑马鱼胚胎96-hpf的半致死浓度(LC50)为5.73 mg/L,以此为依据,将斑马鱼胚胎暴露于不同浓度的TBBPS(0、5μg/L、50μg/L、500μg/L)中120-hpf。通过测定斑马鱼幼鱼死亡率、孵化率、畸形率以及体长等终点发育指标评估TBBPS对斑马鱼幼鱼发育的影响;测定光暗周期刺激下的运动行为评估TCBPA对斑马鱼幼鱼神经发育的影响;通过检测神经递质多巴胺(DA)和乙酰胆碱(Ach)含量、多巴胺通路相关基因的表达以及乙酰胆碱酯酶(Ache)的活性阐明TBBPS对斑马鱼幼鱼神经发育毒性的分子机制;检测肌肉系统、视觉系统和ATP合成相关基因的表达阐明TBBPS导致斑马鱼幼鱼低活性的潜在毒性机制。本研究表明乙酰胆碱含量的改变可能是TBBPS导致斑马鱼幼鱼运动活力降低的原因。 综上研究,TBBPA的替代品TCBPA和TBBPS暴露会影响斑马鱼幼鱼的正常发育,并且诱发神经毒性。相关研究成果表明TCBPA和TBBPS作为TBBPA的的替代品需要谨慎,对于TCBPA和TBBPS的环境健康生态风险评价具有重要意义。

关键词

四氯双酚A/四溴双酚S/鱼类/运动行为/发育毒性/分子机制

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授予学位

硕士

学科专业

环境工程

导师

于云江

学位年度

2023

学位授予单位

重庆三峡学院

语种

中文

中图分类号

X5
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