全氟烷基磺酸盐的发育神经毒性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 韦荣国 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 秦占芬 |
| 关键词 | PFASs 发育神经毒性 非洲爪蟾 运动行为分析 数字基因表达谱 PFASs developmental neurotoxicity Xenopus laevis behavior analysis digital gene expression profiles |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 由于在工业生产和生活中的广泛应用，一些全氟烷基磺酸盐 (PFASs)已成为环境中普遍的污染物。PFASs 污染表现出全球性、持久性、富集性等特征，其毒性备受关注。鉴于对动物和人类的潜在毒性，全氟辛烷磺酸盐（PFOS）已被禁用，由一些半衰期相对较短的短链PFASs（如全氟丁烷磺酸盐，PFBS）替代。虽然全氟己烷磺酸盐（PFHS）、PFBS 已经广泛使用，但目前对其毒性及其机制的了解很少。非洲爪蟾是生物学研究中应用最多的非哺乳类模式动物之一，多年来积累的大量生物学信息和相应的研究方法为毒理学研究提供了很大的空间。本论文以非洲爪蟾为材料，对PFOS、PFHS、PFBS 的发育神经毒性及其机制进行了比较研究： 1. 利用检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验（FETAX），通过半致死浓度(LC50)，半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度（MCIG）评价了三种PFASs 的发育毒性。结果发现PFOS 的LC50、EC50 和MCIG 分别为51.46、108.20 和35 mg/L。PFHS 和PFBS的LC50 大于100 mg/L，对胚胎形态和生长没有明显影响。暴露PFASs 也引起非洲爪蟾蝌蚪运动行为的改变。结果表明，PFOS 急性发育毒性明显大于PFHS 和PFBS。 2. 在FETAX 实验中，发现三种PFASs 都导致蝌蚪运动行为异常，因此本论文研究了胚胎时期（中囊胚期-46 阶段，4 天）低剂量（0.01、0.1、1.0、10μmol/L） PFOS、PFHS和PFBS 暴露对蝌蚪运动行为的影响。经运动行为分析软件Ethovision 定量分析发现：PFOS、PFHS 和PFBS 都明显影响了蝌蚪的运动行为，表现为蝌蚪游动的总距离增加，游动平均速度提高，转圈频率增大，且总体上呈非线性剂量-效应关系；就蝌蚪运动总距离而言，三种PFASs 的影响相差不大；就运动速度和转圈频率而言，PFHS 的影响大于PFBS和PFOS，PFBS 大于PFOS。 3. 以上结果显示三种PFASs 都具有发育神经毒性，为研究其分子机制，本论文对1.0μmol/L PFOS、PFHS 和PFBS 暴露4 天的非洲爪蟾胚胎进行了数字基因表达谱分析，经显著差异表达基因筛选、模式聚类分析、Gene Ontology 功能显著性富集分析和Pathway 显著性富集分析，初步得出结论：三种PFASs 的发育神经毒性与神经元的生长分化、突触发生和脑的发育相关。 4. 本论文进一步在蛋白水平上研究了与神经元生长分化、突触发生和脑的发育相关 的一些重要分子的表达，建立了相应的免疫荧光和Western blot 方法，结果发现10 μmol/L的PFOS 和0.01-10 μmol/L 的PFHS 和PFBS 对β-tubulin、NCAM 和NeuroD 的影响很小，表明三种PFASs 的发育神经毒性不是这些分子介导，而可能有其它更重要的神经相关分子参与。 总之，本论文以非洲爪蟾胚胎为材料，研究了PFOS、PFHS 和PFBS 的发育神经毒性及其分子机制，发现三种PFASs 都具有发育神经毒性，虽然PFHS 和PFBS 的急性毒性低于PFOS，但发育神经毒性并不比PFOS 低，说明用PFBS 替代PFOS 有一定的风险，该结果可为PFASs 的环境管理政策提供参考；机制的研究显示三种PFASs 的发育神经毒性可能与神经元的生长分化、突触发生和脑的发育相关，为进一步的研究提供了线索；另外，本论文使用非洲爪蟾胚胎开展的PFASs 发育神经毒性研究，为发育神经毒性研究提供了一种新的手段。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-10-15 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7152]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 韦荣国. 全氟烷基磺酸盐的发育神经毒性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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