基于体外暴污模式的多种典型污染物生物毒性效应研究

【摘要】化学污染物的存在给生物体和生态环境的健康发展造成了巨大的压力,其经生物体吸收后可产生不同程度的毒性效应。环境中的污染物数量庞大、种类繁杂,并且每年还有很多新化合物不断流入环境中,对这些化合物的生物毒性效应进行快速检测和监测是十分必要的。因此本文采用一种体外急性暴污模式,研究了4种金属离子和4种溴代阻燃剂对罗非鱼离体肝脏抗氧化系统的影响,并探讨抗氧系统相关指标成为生物标志物的可能性；同时,应用彗星实验检测了金属离子、合成色素、溴酸盐等多个典型污染物对THP-1细胞的单一/复合DNA损伤毒性效应,研究其体外遗传毒性效应,具体研究工作如下：(1)对抗氧化系统中3个指标(GSH、GST和SOD)检测方法进行了优化,将其与微孔板检测系统结合,获得了简单、快速、灵敏的检测方法,并大大提高了样品检测数量。将优化方法成功用于四种重金属离子和四种溴代阻燃剂对罗非鱼离体肝脏抗氧化系统影响的检测。结果表明,GSH对重金属暴污响应灵敏,GSH响应随金属暴污浓度升高先升高后下降,呈“钟型”趋势,GST活性则随金属暴污浓度升高不断下降,且具有较好的剂量-效应线性关系,因此GSH和GST有望共同成为金属污染物的潜在生物标志物。四种溴代阻燃剂(BFRs)胁迫下,较于高溴含量的HBCD和BDE-209,低溴含量的BDE-47和TBBPA诱导GSH含量和SOD活性均上升程度更大,表明低溴含量的溴代阻燃剂具有更强的生物干扰效应；并且酶类指标(GST和SOD)表现出了较好的灵敏性和剂量-效应线性关系,GST对除TBBPA外的3个BFRs最低响应浓度均≤1ng/L,SOD对所有被试BFRs最低响应浓度均≤10ng/L,且与多个BFRs在较宽的浓度范围内存在良好的剂量-效应线性关系,因此,GST和SOD有望共同成为BFRs的潜在生物标志物。(2)对单细胞凝胶电泳技术(彗星实验)进行了优化,并将优化方法用于多个污染物的单一暴污体外DNA损伤毒性检测。结果显示金属离子对THP-1细胞DNA损伤毒性最强,其次是合成色素类化合物,然后是丙烯酰胺,溴酸盐化合物表现出了最弱的体外DNA损伤毒性效应。(3)污染物复合暴污试验中,彗星实验结果表明,碱性橙Ⅱ的存在能够显著提高其他化合物的DNA损伤毒性,而丙烯酰胺的共存则对大多数化合物的毒性没有显著影响,表明复合暴污是一个十分复杂的过程,易受多重外在因素的影响,因此,在制定相关污染物的环境标准时,应充分考虑复合污染的影响。(4)单一和复合暴污试验中,THP-1细胞DNA损伤响应与暴露浓度之间均存在剂量-效应关系,表明彗星实验是一种快速、有效的体外DNA损伤检测方法。(5)本文采用体外暴污模式研究了多个化学污染物对罗非鱼肝脏抗氧化系统的影响以及对THP-1细胞的DNA损伤毒性效应。较于体内动物实验,体外实验方法具有较好的灵敏性,且体外培养条件易于控制,能够尽量减小个体差异的影响,因此重复性好,同时,针对不同的化合选择对应的靶器官和细胞进行实验,因而具有良好的专一性和灵活性,另外,体外实验更易达到快速灵敏、高通量检测水平,这对于环境中大量污染物的初步毒性检测和筛查具有重要的意义。本文中体外实验结果与文献中体内实验结果具有一定的一致性,因此体外实验是一个有潜力的方法,可与体内实验共同用于环境毒理学领域的研究中。
【作者】肖丹；
【导师】韩大雄；王海燕；
【作者基本信息】厦门大学，药物化学，2014，硕士
【关键词】环境污染物；离体；抗氧化系统；彗星实验；复合暴污；

【参考文献】
[1]龙建宇.列宁党内监督思想研究[D].湖南师范大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[2]蒋梦婷.旋风分离器内气固两相流的实验与数值研究[D].兰州大学,环境工程,2013,硕士.
[3]张明喆.光电混合片上网络技术研究[D].内蒙古大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[4]戴建设,王书宁,杨小茵,吕强.时间紧要运送问题的模型及其计算机实现[J].控制与决策,1995,02:143-147.
[5]刘元锋.固体中超声散射的数值模拟和动态光弹技术研究[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[6]李烜桢,吴胜发,华桂芬,陈金媛.一株异养硝化细菌的脱氮特性及其初步应用[J].生态与农村环境学报,2014,03:352-357.
[7]李岩.水热法制备纳米硼酸钙润滑油添加剂[D].河北大学,无机化学,2014,硕士.
[8]张玲玲.大班幼儿歌唱教学方法的行动研究[D].华中师范大学,学前教育,2014,硕士.
[9]王兆年.网络数字化商品交易中的消费者保护[D].中国政法大学,比较法学,2014,硕士.
[10]苑芸芸.Ⅰ.苯并噁嗪衍生物液相平行组合合成及其生物活性研究Ⅱ.SARS相关冠状病毒（SARS-CoV）融合抑制剂及SARS活性多肽与载体蛋白共轭物免疫性研究—两种SARS治疗策略的初步探索[D].中国协和医科大学,2007.
[11]司端军.创业板上市公司风险信息披露研究[D].山东财经大学,金融（专业学位）,2014,硕士.
[12]朱锦章,孙君.气垫船燃气轮机动力装置研究[J].舰船科学技术.1991(05)
[13]钟小东.家兔输卵管性不孕模型HSG动态影像与病理特征[D].广州中医药大学,影像医学与核医学（专业学位）,2013,硕士.
[14]肖丽萍.武陵山区少数民族道德教育研究[D].中南大学,哲学,2014,博士.
[15]张雄辉.基于图像引导的数字冲孔系统设计[D].华侨大学,电工理论与新技术,2013,硕士.
[16]李杨.穿虎痛风合剂抗急性痛风性关节炎的作用机制及临床试验研究[D].青岛大学,内科学,2013,硕士.
[17]姜莉.《成功之路》（进步篇·听和说Ⅰ）课文语料难度的定量分析[D].上海外国语大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[18]郑文玲.稻秆降解复合菌系LZF-12发酵因子优化及其强化堆肥研究[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[19]张海军.具有迷向曲率的Finsler度量的某些性质[D].西南师范大学,基础数学,2004,硕士.
[20]罗慧.村镇砌体结构住宅隔震构造研究[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[21]万伟.油溶性偶氮类引发剂热危险性研究[D].南京理工大学,安全技术及工程,2013,硕士.
[22]赵东昊.风力机实验室模拟平台的开发[D].兰州理工大学,控制工程,2013,硕士.
[23]王守东.声波方程完全匹配层吸收边界[J].石油地球物理勘探,2003,01:31-34+115-112.
[24]惠晓峰,柳鸿生,胡伟,何丹青.基于时间序列GARCH模型的人民币汇率预测[J].金融研究,2003,05:99-105.
[25]杨杰.蚌埠新港二期工程项目进度管理研究[D].吉林大学,项目管理,2013,硕士.
[26]吴国旸,宋新立,汤涌,仲悟之,刘涛.电力系统动态仿真中的继电保护建模[J].电力系统自动化,2010,23:64-70.
[27]孔维景.教育公平视域下美国联邦政府学前教育政策的演进研究[D].首都师范大学,比较教育学,2013,硕士.
[28]焦丽江.中国当代写意油画研究[D].广西师范大学,美术学,2013,硕士.
[29]张广艳.汉末文人的政治活动与文学创作[D].信阳师范学院,中国古代文学,2014,硕士.
[30]黄钿藻.百尺竿头,更进一步[J].上海金属.有色分册.1989(06)
[31]王建.中等职业学校教师工作评估若干问题的研究[D].天津大学,2003.
[32]凌龙.基于模拟视频通道的数据传输系统研究[D].哈尔滨工业大学,信息与通信工程,2013,硕士.
[33]法欣欣.大黄素对豚鼠胃窦平滑肌细胞L-型钙通道电流的影响[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[34]杨永耀,吕勇哉.板坯加热炉的递阶计算机控制[J].自动化学报,1989,04:303-310.
[35]王征宇.生态工业园的仿真建模研究[D].浙江大学,控制工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]张豪,石希,陈旭芳,顾华梁.基于Surfer在水下土方计算的应用研究[J].浙江工业大学学报,2014,01:104-108.
[37]马思敏.POSTN、OPC及亚低温治疗新生大鼠缺氧缺血性脑损伤的实验研究[D].复旦大学,儿科学,2012,硕士.
[38]王滨.国响OSS产品线产品策略研究[D].华东理工大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[39]黄星.降香黄檀籽黄酮的提取分离及生理活性研究[D].江南大学,粮食、油脂及植物蛋白工程,2012,硕士.
[40]李艳群.现代汉语主语从句问题研究[D].辽宁大学,汉语言文字学,2012,硕士.
[41]周章华.复方珊瑚糊剂用于治疗髓室底穿通以及作为根管糊剂的实验研究[D].第四军医大学,口腔临床医学,2004,硕士.
[42]王谢宁.基于WebGIS实现多源空间数据集成管理的应用与研究[D].大连海事大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[43]宁晓静.创业教育背景下英语实践教学模式的思考[J].中国教育学刊,2014,S4:49-50.
[44]王浩.锂离子电池负极材料钛酸锂的制备改性及其应用[D].天津大学,应用化学,2013,硕士.
[45]卢艳辉.曲轴裂纹的试验模态参数识别方法研究[D].武汉理工大学,轮机工程,2004,硕士.
[46]杨白,张蕾,李嵘峰,于荣海.颗粒包覆软磁复合材料制备和电磁特性研究进展[J].中国材料进展,2012,07:10-15+50.
[47]杨凯强.窄脉冲激光探测与测距技术研究[D].西安工业大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[48]田薇.宗教性视阈中的生存伦理[D].山东大学,宗教学,2014,博士.
[49]路金蓉,周洋,李海燕,郑涌,李世波,黄振莺.Cu/Ti_3SiC_2体系润湿性及润湿过程的研究[J].无机材料学报,2014,12:1313-1319.
[50]樊加明.广西地区自然景观题材油画研究[D].河北师范大学,美术学,2012,硕士.