建立“三步法”模型研究化學品對斑馬魚胚胎發(fā)育形態(tài)學效應.pdf

1、斑馬魚胚胎在化學品篩選中已經(jīng)被廣泛應用，但傳統(tǒng)的觀察斑馬魚形態(tài)變化的毒性終點指標有限，不能夠完整地表征化學品對胚胎的表型效應，且傳統(tǒng)的方法具有很強的主觀性，易受到個人因素的影響而產(chǎn)生誤差。因此，亟需開發(fā)一種更加客觀、全面、有效的斑馬魚胚胎毒性終點指標統(tǒng)計方法。
　　本研究試圖建立一種三步法模型，這種模型可用于定量描述化學品暴露對斑馬魚胚胎發(fā)育表型變化的影響：
　　首先，在斑馬魚魚體上選取7個特征點，7個特征點可以組合成21條

2、線段和105個角度。我們對這些指標進行計算，計算結果使用單因素方差分析進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。對照組與處理組進行對比，當 P＜0.05時，則認為處理組與對照組相比具有顯著性差異；反之，則無顯著性差異。
　　其次，以單因素方差分析的結果為基礎，采用“計分法”對包含每個點的線段和角度進行計分，將差異變化落實到每個點上，得到每個點的差異分值，并對各個點的差異分值進行排序。
　　最后，根據(jù)每個點的差異分值的大小，進行移軸的工作。選取差異分

3、值最小點作原點，差異分值次小點作X軸正方向上的點，將X軸順時針旋轉90°從而得到Y軸，最終確定坐標軸。在新確立的坐標軸中，處理組中的每個點的坐標與對照組中每個點的坐標相對比，最終總結出每個點的移動距離和方向，并對每個點的運動軌跡做出總結描述。
　　建立方法后，我們選擇了三（1,3-二氯-2-丙基）磷酸鹽（tris（1,3-dichloro-2-propyl） phosphate（TDCIPP））、1H,1H,2H,2H-全氟-1-

4、己醇（1H,1H,2H,2H-nonafluoro-1-hexanol（4:2 FTOH））和1H,1H,2H,2H-全氟辛醇（1H,1H,2H,2H-perfluorooctanol（6:2 FTOH））三種新型環(huán)境污染物為研究對象，在斑馬魚胚胎受精后45 min內進行暴露，直至96 hpf（受精后96 h）時進行拍照取樣，對斑馬魚幼魚照片采用上述的三步法模型，對這三種化學品進行了效應分析，其實驗結果如下：
　　1.化學品暴露斑

5、馬魚后魚體上各點所構成的線段和角度的變化
　　結果顯示，斑馬魚胚胎經(jīng)三種化學品（TDCIPP（0.1 mg/L和0.2 mg/L）、4:2FTOH（0.3 mg/L和1 mg/L）、6:2FTOH（0.3 mg/L和1 mg/L））暴露后，其上的七點所構成的線段長度和角度均有顯著性影響。而且，高濃度處理組相對于對照組中有顯著性變化的指標多于低濃度，且所得結果具有較好的濃度依賴性關系。
　　2.化學品暴露斑馬魚后魚體上各個點的

6、差異分值變化
　　結果顯示，經(jīng)過化學品暴露后，每個點的差異分值均有不同程度的變化。其中，三種化學品處理后，變化最大的點是1點，也就是吻前端的部位。
　　3.化學品暴露斑馬魚后魚體上各個點的移動情況
　　結果顯示：經(jīng)過三種化學品處理后，斑馬魚的7個特征點均有不同程度的變化，而且高濃度暴露組變化的幅度顯著高于低濃度暴露組。此外，我們還描述了變化最大的吻前端的部位經(jīng)三種化學品暴露后的移動情況。經(jīng) TDCIPP暴露后，斑馬魚吻

7、前端部位發(fā)生前移和上移；經(jīng)4:2 FTOH暴露后，斑馬魚吻前端部位發(fā)生后移和上移；經(jīng)6:2 FTOH暴露后，斑馬魚吻前端部位同樣發(fā)生前移和上移。
　　4.斑馬魚魚體上各個特征點隨時間效應的變化
　　為了解斑馬魚形態(tài)隨時間的變化情況，我們對正常養(yǎng)殖狀態(tài)下的斑馬魚幼魚在72 hpf、96 hpf和120 hpf進行拍照取樣，并使用上述方法確定了各個特征點位置變化的情況。結果顯示，在時間效應中，斑馬魚魚體上變化最大的特征點仍然為吻

8、前端部位，120 hpf時的變化程度明顯多于96 hpf時的變化程度，并且隨著斑馬魚的發(fā)育，斑馬魚的吻前端部位逐漸前移并且上移。
　　本研究結果發(fā)現(xiàn)：胚胎發(fā)育過程中，吻前端的位置的移動是評價環(huán)境毒物的一個敏感指標。本研究建立了一種定量描述斑馬魚形態(tài)變化的方法，減少了主觀因素對實驗的影響，減少了誤差，為斑馬魚的毒性終點提供了可定量的指標，這為以斑馬魚胚胎為模型，進行化學品毒性篩選方面提供了新的方法，同時為環(huán)境化學品的管理提供技術支撐