毒死蜱對斑馬魚胚胎的毒性機制研究.pdf

1、毒死蜱是一種典型的有機磷殺蟲劑，廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著污染事件的增多，毒死蜱復雜的生物學效應逐漸引起大家的關注。本研究主要以斑馬魚胚胎和幼魚作為研究對象，從表型、分子水平尤其是組學水平上探究毒死蜱的環(huán)境生物學效應及其作用機理。以下是主要的研究方法和結(jié)果:
　　1.配制高、低兩種濃度梯度的毒死蜱進行急性毒性實驗，其中低濃度梯度為0、0.10、0.25、0.50、0.75和1.00 ppm;高濃度梯度為0、1.00、2.00、3.0

2、0和4.00 ppm，每個濃度設置3個平行組。結(jié)果顯示，處理48 h后低濃度梯度處理組胚胎孵化快于對照組，并且胚胎的孵化率與處理濃度成正相關，且未出現(xiàn)明顯畸形。處理60 h后，各組胚胎幾乎全部孵化，而且胚胎存活狀況良好;在高濃度毒死蜱梯度處理組中，胚胎在48h已經(jīng)基本全部孵化，并且出現(xiàn)了體軸彎曲、心包囊腫等畸形現(xiàn)象，并且從處理開始陸續(xù)出現(xiàn)胚胎死亡，60 h時2 ppm處理組胚胎接近半致死。
　　2.為了探究低濃度毒死蜱的內(nèi)分泌干擾

3、效應，使用流式細胞儀分析了其對人子宮內(nèi)膜癌細胞HEC-1B生長周期的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)毒死蜱對HEC-1B具有促增殖作用，并且同等濃度下其作用不如雌二醇，具有類似雌激素的效應。毒死蜱能夠明顯影響斑馬魚胚胎雌激素相關基因VTG和ERα、細胞增殖相關基因c-myc、cyclin D1、c-fos和c-jun的表達水平。吖啶橙染色結(jié)果表明0.75和1.00 ppm毒死蜱處理組中，可以觀察到凋亡細胞，而細胞凋亡相關基因Bcl-2和Bax的表達水平出

4、現(xiàn)紊亂?？紤]到毒死蜱的神經(jīng)毒性，本研究從基因的轉(zhuǎn)錄水平探究其神經(jīng)發(fā)育毒性。
　　3.本研究采用轉(zhuǎn)錄組學和蛋白質(zhì)組學對其進行生物信息學分析。其中，轉(zhuǎn)錄組學采用RNA-seq技術，蛋白質(zhì)組學采用iTRAQ技術。使用非致死低濃度毒死蜱(0.05 ppm)連續(xù)處理斑馬魚胚胎9天后進行組學分析。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析差異基因和通路，蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)分析差異蛋白和通路，并且進行轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組聯(lián)合分析。
　　本研究結(jié)果表明:低濃度的毒死蜱具有內(nèi)分泌

5、干擾效應，能提高癌細胞的增殖系數(shù)。其加速斑馬魚胚胎孵化脫膜的原因，可能是促進細胞的生長和分裂，抑制細胞的凋亡。而高濃度的毒死蜱對斑馬魚主要表現(xiàn)為神經(jīng)毒性，能夠造成胚胎的畸形和死亡，并且顯著影響神經(jīng)系統(tǒng)相關基因的表達量。毒死蜱導致斑馬魚幼魚的代謝、轉(zhuǎn)錄的相關基因和蛋白表達上調(diào)，從而影響其發(fā)育進程;導致免疫系統(tǒng)、環(huán)境適應性相關基因和蛋白表達下調(diào)，可能造成免疫力降低，最終導致斑馬魚幼魚死亡。另外，毒死蜱處理產(chǎn)生差異表達異常顯著的基因和蛋白可以