烷基多環(huán)芳烴對海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎毒性及代謝轉(zhuǎn)化機(jī)制研究.pdf

1、烷基多環(huán)芳烴(Alkyl-PolycyclicAromaticHydrocarbons，Alkyl-PAHs)占石油毒性組分PAHs的80％以上，對魚類早期發(fā)育具有慢性毒性，但該類化合物未受到足夠重視，且作用機(jī)制尚不明確。而近期研究表明，部分AlkyI-PAHs毒性強(qiáng)于其母體，在石油污染及PAHs混合物毒性中可能扮有重要作用，當(dāng)前以非烷基PAHs為主的風(fēng)險評估模型可能低估了其實際風(fēng)險。因此，針對Alkyl-PAHs具有含量高、部分化合物

2、毒性強(qiáng)于其母體、毒性機(jī)制不明等問題，本研究選取典型Alkyl-PAHs-惹烯(7-isopropyl-1-methylphenanthrene，Retene，Ret)和其母體-菲（Phenanthrene，Phen）為關(guān)注化合物，以海水青鳉魚(Marinemedaka，Oryziasmelastigma)作為受試生物，通過AlkyI-PAHs與其母體毒性比較的方式，從形態(tài)學(xué)（發(fā)育畸形）、生理機(jī)能（孵化率、死亡率和孵化周期）、生化指標(biāo)（E

3、ROD、GST、LPO和CYP1A蛋白）、代謝產(chǎn)物和差異蛋白質(zhì)等多個層面探討Ret對海水青鳉胚胎毒性及代謝轉(zhuǎn)化機(jī)制，研究成果不僅可豐富我們對Alkyl-PAHs毒性的認(rèn)識，還可對PAHs的污染監(jiān)測、混合物毒性評估和作用機(jī)制研究等提供新的啟迪或借鑒，具有一定的理論和實際意義。研究取得如下結(jié)果:
　　 1)Ret對海水青鳉早期發(fā)育致死效應(yīng)和致畸效應(yīng)都明顯強(qiáng)于其母體菲（25d-LC50分別為221.8μg/L和＞800μg/L，25d

4、-EC50分別為92.1μg/L和174.9μg/L）;Ret和母體Phen都可改變海水青鯔胚胎的正常發(fā)育，引起循環(huán)降低(CR)、卵黃囊水腫(YE)、圍心腔水腫(PE)和心臟拉長(SH)等畸形，二者引起畸形的嚴(yán)重程度上依次為SH＞PE＞YE＞CR和YE＞CR＞PE＞SH，母體Phen引起YE和CR發(fā)病時間(7d)要早于PE和SH(8d)，而Ret最早發(fā)病的為PE(6d)，其次依次為SH(7d)、YE(7d)和CR(10d)，表明二者在毒

5、性作用方式上存在差異。
　　 2)Ret在誘導(dǎo)EROD、GST、CYP1A蛋白表達(dá)和LPO等方面都強(qiáng)于母體Phen，Ret體內(nèi)殘留濃度低于母體Phen，表明Ret比其母體Phen更易被代謝轉(zhuǎn)化;ANF可抑制Ret對CYP1A酶活性誘導(dǎo)，提升母體Ret的體內(nèi)殘留濃度，但毒性有所緩解，表明Ret毒性可能由CYP1A介導(dǎo)的代謝物所引起。
　　 3)采用代謝預(yù)測模型(Meteor)和液質(zhì)(LC-MS)相結(jié)合方法對代謝產(chǎn)物進(jìn)行了分

6、析，發(fā)現(xiàn)Ret的代謝途徑可能涉及苯環(huán)和甲基支鏈上的單加氧羥基化和雙加氧羥基化等氧化過程，部分Ⅰ相代謝物可進(jìn)一步氧化形成醌類和環(huán)氧化物等活性物質(zhì)，部分Ⅰ相代謝物經(jīng)GST、谷氨酰轉(zhuǎn)移酶(GT)、肽酶和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶(UDPGT)催化形成Ⅱ相結(jié)合物，該代謝過程復(fù)雜于母體Phen，代謝所產(chǎn)生的活性中間產(chǎn)物可能在Ret毒性中扮演重要角色。
　　 4)采用非標(biāo)記液相色譜質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)（label-freeLC-MS/MS）方法對

7、Ret和母體Phen胚胎毒性的蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn):各樣品共獲得393個可信蛋白，經(jīng)篩選Ret和母體Phen中分別有166個和141個蛋白具有顯著差異(P＜0.05;與對照組相比差異＞1.5倍)，差異蛋白個數(shù)遠(yuǎn)多于2-DE圖像法（39個）;Ret和母體Phen中成功鑒定蛋白的個數(shù)分別為39個和30個，它們多數(shù)參與生物調(diào)控和代謝過程、少數(shù)參與細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)和應(yīng)激反應(yīng)等生物學(xué)過程;Ret和母體Phen胚胎毒性可能由氧化應(yīng)激、細(xì)胞骨架破裂和能量代謝紊