六溴環(huán)十二烷及其多溴聯(lián)苯醚復(fù)合物暴露對腦發(fā)育期大鼠的氧化損傷效應(yīng).pdf

1、繼多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)在歐洲及北美禁止使用后，六溴環(huán)十二烷(HBCD)成為使用量最大的溴代阻燃劑之一，被廣泛應(yīng)用于建筑熱絕緣材料、紡織品、塑料，以及電路板中。雖然目前對于二者的生產(chǎn)及使用均有相關(guān)管控條例，但在環(huán)境介質(zhì)中，如大氣、水、土壤、沉積物以及生物、人體中都有HBCD及PBDEs的存在，并且檢出量呈逐年上升趨勢，已成為無處不在的環(huán)境污染物。研究顯示，HBCD與PBDEs具有相似的來源、代謝途徑以及毒性，它們均能妨礙人類和動物大腦

2、、小腦及海馬的正常發(fā)育，導(dǎo)致神經(jīng)失常，影響人的學(xué)習和記憶功能，易發(fā)生生物蓄積作用，處于腦發(fā)育期的兒童是HBCD與PBDEs污染物暴露的高風險人群。HBCD與PBDEs的環(huán)境釋放與各自產(chǎn)生的嚴重毒性日益受到關(guān)注，它們之間構(gòu)成的復(fù)合污染體系對人類產(chǎn)生的潛在危害尚有待研究。
　　 目前有關(guān)HBCD氧化損傷效應(yīng)的研究較少，它與PBDEs復(fù)合污染暴露的毒性研究也十分有限。本論文根據(jù)腦發(fā)育期兒童是HBCD與PBDEs污染物暴露的高風險人群的

3、特點，以污染物的暴露對谷胱甘肽抗氧化系統(tǒng)、過氧化物及活性氧帶來的影響為研究內(nèi)容，揭示HBCD及HBCD/DE-71復(fù)合污染暴露可能對機體的產(chǎn)生氧化損傷效應(yīng)。選取新生3日齡SD大鼠(PND3)為實驗對象，根據(jù)真實環(huán)境HBCD暴露水平設(shè)計對照組和HBCD染毒組:10、50、100、300μg/kg·bw;HBCD與商用多溴聯(lián)苯醚DE-71復(fù)合染毒組:選取與HBCD等濃度的DE-71即10、50、100及300μg/kg，以體積比HBCD:D

4、E-71=2∶1混合配制復(fù)合暴露總濃度10、50、100、300μg/kg·bw。暴露時間設(shè)計為21天、42天、90天，3個不同的腦發(fā)育期時間。實驗結(jié)果顯示:
　　 1、HBCD暴露及HBCD/DE-71復(fù)合暴露對以GSH為核心的谷胱甘肽抗氧化系統(tǒng)的影響，包括還原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、谷胱甘肽還原酶(GR)、谷胱甘肽限速酶(GCL)等。
　　 大鼠肝組織中GPx活

5、性大致經(jīng)3個時間段的暴露在21d的10～50μg/kg、42d的10～100μg/kg及90d的10μg/kg劑量組有顯著性升高趨勢(p＜0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露時，在21d的300μg/kg及90d的10～300μg/kg劑量組有顯著性升高(p＜0.05)。
　　 HBCD暴露21d及90d時，大鼠肝組織中各劑量組GR活性均較對照組降低，在21d的50μg/kg、90d的50μg/kg及300μg/kg劑量有顯

6、著降低趨勢(p＜0.05)。HBCD暴露42d時，各劑量組GR活性均較對照組升高，50～300μg/kg劑量組顯著升高(p＜0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露時GR活性呈現(xiàn)與HBCD單一暴露相反的趨勢，在21d及90d時，GR活性均較對照組升高，在21d的50～100μg/kg劑量下有顯著升高趨勢(p＜0.05)。復(fù)合暴露42d時，各劑量組GR活性均較對照組降低，并有顯著性變化(p＜0.05)。
　　 HBCD暴露21d及

7、90d時，大鼠肝組織中各劑量組GCL活力均較對照組顯著降低(p＜0.05)。暴露42d時，在10～50μg/kg劑量組GCL活力降低明顯(p＜0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露21d及42d時，各劑量組GCL活力均較對照組有升高趨勢，分別在21d的10～100μg/kg、42d的100μg/kg劑量組GCL活力顯著升高(p＜0.05)。各劑量組GCL活力在復(fù)合暴露90d時均較對照組顯著降低(p＜0.05)。
　　 HBCD

8、暴露21d和42d時，大鼠肝組織中GSH含量較對照組呈升高趨勢，分別在21d的100μg/kg,42d的10～300μg/kg劑量組有顯著性差異(p＜0.05)，長期暴露90d時則呈下降趨勢，在50μg/kg、300μg/kg劑量組降低顯著(p＜0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露時，各時間段GSH含量均呈現(xiàn)隨暴露劑量的增加先升高后下降趨勢。在21d的100μg/kgGSH含量有顯著升高變化(p＜0.05)，在42d及90d的300

9、μg/kg劑量下有顯著下降變化(p＜0.05)。
　　 HBCD暴露21d時，大鼠肝組織中GSSG含量整體呈升高趨勢，50～300μg/kg劑量組含量顯著增加(p＜0.05)。暴露42d和90d時，各劑量組GSSG含量較對照組相比無顯著性變化(p＞0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露時，各時間節(jié)點GSSG含量均有一定程度的下降趨勢，分別在21d的300μg/kg、42d的100～300μg/kg及90d的10μg/kg劑量組

10、GSSG含量有顯著性降低(p＜0.05)。
　　 2、HBCD單一暴露及HBCD/DE-71復(fù)合暴露對活性氧自由基(ROS)、乳酸脫氫酶(LDH)及丙二醛(MDA)的影響。
　　 經(jīng)HBCD暴露21d時，各劑量組ROS水平無顯著性變化(p＞0.05)，經(jīng)42d及90d暴露時，ROS在42d的50、300μg/kg劑量組及90d的50～300μg/kg劑量組有顯著增加趨勢(p＜0.05);HBCD/DE-71復(fù)合暴露21d

11、時，ROS水平在50μg/kg劑量組顯著性降低(p＜0.05)。暴露42d時，各劑量組ROS無顯著性差異(p＞0.05)。暴露90d時，各劑量組ROS水平均較對照組增加，在10～50μg/kg及300μg/kg劑量組ROS顯著性增加(p＜0.05)。
　　 經(jīng)HBCD暴露21d及90d時，大鼠肝組織中LDH活力較對照組有顯著升高趨勢，在21d的50～300μg/kg、90d的100μg/kg劑量有顯著差異(p＜0.05)。經(jīng)42

12、d暴露，各劑量組LDH活力沒有產(chǎn)生顯著變化(p＞0.05);HBCD/DE-71暴露時，在21d的300μg/kg劑量組LDH活力有顯著性降低趨勢(p＜0.05)。暴露42d時，各劑量組LDH活力無顯著性變化(p＞0.05)。90d時，在10～50μg/kg劑量組LDH活力顯著性升高(p＜0.05)，在100～300μg/kg劑量組顯著性降低(p＜0.05)。
　　 經(jīng)HBCD暴露21d及42d時，各劑量組MDA含量較對照組無顯

13、著性差異(p＞0.05);暴露90d時，100μg/kg劑量組MDA含量顯著性降低(p＜0.05);HBCD/DE-71暴露21d及42d時，在21d50～300μg/kg劑量組、42d100～300μg/kg劑量組MDA含量顯著性升高(p＜0.05);暴露90d時，300μg/kg劑量組MDA含量顯著性降低(p＜0.05)。
　　 根據(jù)上述實驗結(jié)果得出以下結(jié)論:
　　 1、HBCD暴露21d及42d時，GPx活力及GS

14、H含量在10～100μg/kg劑量組呈現(xiàn)上升趨勢，說明機體在受到污染物脅迫時，GPx、GSH被誘導(dǎo)而產(chǎn)生的應(yīng)激防御反應(yīng);當暴露劑量為300μg/kg時出現(xiàn)的GPx、GSH下降，表明大量增加的ROS超出了它們的防御能力;各劑量組GR、GCL酶活力在21d呈現(xiàn)降低趨勢，可能是初期的氧化脅迫產(chǎn)生一定的抑制作用，而在42d時呈現(xiàn)的升高趨勢，表明機體在受到氧化脅迫后迅速進行抗氧化防御。衡量機體過氧化損傷狀態(tài)的MDA濃度保持相對穩(wěn)定，表明不同劑量的

15、HBCD暴露21d、42d后大鼠機體并未出現(xiàn)顯著的過氧化效應(yīng)，但Gpx、GSH等指標在暴露初期的顯著性變化(p＜0.05)，以及LDH活力的顯著升高(p＜0.05)，表明在大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期，污染物的暴露會對生物體產(chǎn)生較大影響。
　　 暴露90d時，ROS水平顯著升高(p＜0.05)，各劑量組GSH、GR、GCL均較對照組下降，GPx活性在50μg/kg劑量即出現(xiàn)下降趨勢，表明長期的暴露誘導(dǎo)機體產(chǎn)生大量ROS超出了抗氧化系統(tǒng)的防

16、御能力，但LDH活性、MDA含量相對穩(wěn)定，可能是長期的暴露大鼠在生長過程中體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)通過自我調(diào)試的過程，可以抵御污染物造成的氧化損傷。
　　 2、HBCD/DE-71復(fù)合暴露時，GPx、GSSG在21d300μg/kg劑量組的顯著性升高(p＜0.05)，GSH在42d300μg/kg劑量組的顯著性下降(p＜0.05)，各劑量組GR、GCL活力經(jīng)21d、42d的變化趨勢;ROS水平經(jīng)42d時的無顯著變化，以及MDA含量在21

17、d、42d100～300μg/kg劑量組的顯著升高變化(p＜0.05)，以上指標的變化趨勢與HBCD單一暴露時存在顯著差異，可能是由于HBCD與DE-71的拮抗作用。從MDA含量的顯著升高可以看出，復(fù)合暴露加劇機體的過氧化損傷;
　　 復(fù)合暴露90d時，LDH活力在較高暴露劑量下呈下降趨勢，各劑量組MDA含量相對穩(wěn)定，這與HBCD單一暴露時MDA含量變化趨勢較為一致，但ROS水平經(jīng)長期暴露的顯著升高(p＜0.05)，說明污染物的