环境污染物的神经发育毒性研究——以斑马鱼为例

【作者】 刘倩； 顾杰； 顾爱华；

【机构】 "现代毒理学"教育部重点实验室南京医科大学公共卫生学院毒理学系；

【摘要】 目的双酚A在工业上被广泛用来合成聚碳酸酯和环氧树脂等材料,作为双酚A类似物被大量生产并应用于各种领域。随着对双酚A的生产和使用的严格限定,双酚类似物的生物毒性效应逐渐引起了研究者的重视。近些年,随着研究的不断深入,双酚A类似物被证实对生物具有多种毒性效应,主要表现为急性毒性、内分泌干扰效应、神经毒性、生殖与发育毒性和细胞与基因毒性等。双酚S（BPS）作为最常见的双酚A替代品,一些研究表明,双酚S有破坏生殖功能和影响葡萄糖稳态等作用。然而,双酚S对神经系统的影响仍不清楚。本文以斑马鱼为模式动物,研究BPS对斑马鱼的神经发育毒性作用。材料和方法将斑马鱼胚胎随机分为5组,以BPS(0、0.03、0.3和3.0 mg·L^-1)和阳性参照毒死蜱(0.3 mg·L^-1)进行暴露,暴露时间为受精后4小时至受精后第6天。通过对胚胎和仔鱼的运动行为学测试、抗氧化酶活力（SOD、CAT和MDA检测试剂盒）、细胞凋亡（吖啶橙染色）、组织形态（HE染色）和神经发育相关基因（RT-PCR,原位杂交）及蛋白（免疫荧光）检测来阐述BPS的神经发育毒性作用及其可能的作用机制。结果 BPS暴露能够显著抑制斑马鱼仔鱼的运动距离和平均速度,对其运动行为能力产生影响,说明BPS对斑马鱼仔鱼具有早期神经毒性作用。BPS可能通过显著降低SOD、CAT活性,显著升高MDA活性,诱导氧化应激从而产生神经毒性;同时抗氧化基因的表达受到显著抑制;吖啶橙（AO）染色结果显示斑马鱼脑部细胞凋亡增加。BPS能够使6种神经发育基因（α1-tubulin,elav13,gap43,mbp,syn2a和gfap）的表达水平显著下调,其中下调髓磷脂碱性蛋白基因（mbp）可能抑制少突胶质细胞,进一步影响髓鞘的形成;下调突触蛋白基因（syn2a）可能会影响神经分化和突触形成等,并最终影响导致神经行为障碍。此外,BPS暴露导致斑马鱼仔鱼视网膜受损,随着剂量的增加,毒性作用也显著增加。结论 BPS可能通过增加氧化应激和抑制神经发育基因的表达水平来影响运动行为并部分改变斑马鱼幼虫的视网膜结构。BPS对斑马鱼仔鱼具有早期神经毒性作用。更多还原