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类二噁英多氯联苯导致斑马鱼CYP1A变化

陈进军;张继东;马驿;巨向红;林红英;刘寒;宋春雨

  类二噁英多氯联苯(dioxin-like polychlorinated biphenyls,DIPCBs)是PCBs中较为特殊的12个单体,其化学性质和毒性与多氯代二苯并二噁英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins,PCDDs)如2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)和多氯代二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans,PCDFs)比较接近。DIPCBs具有强的急性毒性和多位点致癌性及免疫毒性、生殖和发育毒性等广泛毒性作用,所以对DIPCBs应予以特别关注,不但要不断完善DIPCBs的仪器分析测试技术,更要重视DIPCBs的生物毒性特别是生化毒理机制的研究,因为只利用仪器分析技术进行DIPCBs测定虽然能够帮助认识这些PCBs的构成、含量,但难以反映诸多因素对DIPCBs在环境中变化的范型及其对生物机体产生的毒性作用机理。本文作者曾利用斑马鱼进行数种DLCs毒理病理学的前期研究发现,一定剂量的TCDD、PCB77、PCB126分别能引起斑马鱼肝脏、肾脏等多器官病理组织学变化。通过病理组织学检查,找出斑马鱼对β-NF的敏感脏器肝、鳃,对3-MC的敏感脏器为肝、鳃和肠。检测了β-NF或TCDD暴露下斑马鱼肝脏和鳃CYP1A依赖性7-甲氧基-异吩噁唑酮-脱甲基酶(7-methoxyresoufin-O-demethylase,MROD)活力的变化,从蛋白分子水平上探讨了β-NF、TCDD对斑马鱼的毒理学效应及其机制;探讨了TCDD、3-MC分别暴露对斑马鱼EROD酶活性及cypla mRNA的诱导作用。结果发现,供试化学物分别能引起受CYP1A调控的MROD和EROD酶活力增加,并使CYP1A蛋白和mRNA表达增加,说明二噁英类化合物(Dioxin-likecompounds,DLCs)能使CYP1A酶活力、酶蛋白含量和mRNA表达均上调,进而引起肝、鳃等器官相应的毒性作用。迄今系统地研究和分析DIPCBs是否对斑马鱼CYP1A酶活性、CYP1A蛋白水平或CYP1A转录水平造成显著影响,尚未见报道。AhR是DLCs,包括DIPCBs作用于机体的共同通路,而且在哺乳动物(大鼠),CYP1A对于DLCs发挥毒性作用的必要一环,因此可以提出假说:DIPCBs可能也能使CYP1A酶活力、酶蛋白含量和mRNA表达发生变化。所以,利用PCB77、PCB126等DIPCBs,制备斑马鱼肝微粒体,利用EROD和MROD法分析DIPCBs对斑马鱼CYP1A酶活性的影响,进而分别用Western blot法和RT-PCR技术分析DIPCBs对CYP1A蛋白和CYP1AmRNA的作用机制,是揭示DIPCBs对斑马鱼CYP1A作用的生化分子基础的良好途径之一,将为利用斑马鱼CYP1A进行水体、土壤等DIPCBs污染的监测和控制奠定基础。……