烷基多環(huán)芳烴對海水青鳉(Oryzias melastigma)胚胎毒性及代謝轉化機制研究.pdf

1、烷基多環(huán)芳烴(Alkyl-PolycyclicAromaticHydrocarbons，Alkyl-PAHs)占石油毒性組分PAHs的80％以上，對魚類早期發(fā)育具有慢性毒性，但該類化合物未受到足夠重視，且作用機制尚不明確。而近期研究表明，部分AlkyI-PAHs毒性強于其母體，在石油污染及PAHs混合物毒性中可能扮有重要作用，當前以非烷基PAHs為主的風險評估模型可能低估了其實際風險。因此，針對Alkyl-PAHs具有含量高、部分化合物

2、毒性強于其母體、毒性機制不明等問題，本研究選取典型Alkyl-PAHs-惹烯(7-isopropyl-1-methylphenanthrene，Retene，Ret)和其母體-菲（Phenanthrene，Phen）為關注化合物，以海水青鳉魚(Marinemedaka，Oryziasmelastigma)作為受試生物，通過AlkyI-PAHs與其母體毒性比較的方式，從形態(tài)學（發(fā)育畸形）、生理機能（孵化率、死亡率和孵化周期）、生化指標（E

3、ROD、GST、LPO和CYP1A蛋白）、代謝產物和差異蛋白質等多個層面探討Ret對海水青鳉胚胎毒性及代謝轉化機制，研究成果不僅可豐富我們對Alkyl-PAHs毒性的認識，還可對PAHs的污染監(jiān)測、混合物毒性評估和作用機制研究等提供新的啟迪或借鑒，具有一定的理論和實際意義。研究取得如下結果:
　　 1)Ret對海水青鳉早期發(fā)育致死效應和致畸效應都明顯強于其母體菲（25d-LC50分別為221.8μg/L和＞800μg/L，25d

4、-EC50分別為92.1μg/L和174.9μg/L）;Ret和母體Phen都可改變海水青鯔胚胎的正常發(fā)育，引起循環(huán)降低(CR)、卵黃囊水腫(YE)、圍心腔水腫(PE)和心臟拉長(SH)等畸形，二者引起畸形的嚴重程度上依次為SH＞PE＞YE＞CR和YE＞CR＞PE＞SH，母體Phen引起YE和CR發(fā)病時間(7d)要早于PE和SH(8d)，而Ret最早發(fā)病的為PE(6d)，其次依次為SH(7d)、YE(7d)和CR(10d)，表明二者在毒

5、性作用方式上存在差異。
　　 2)Ret在誘導EROD、GST、CYP1A蛋白表達和LPO等方面都強于母體Phen，Ret體內殘留濃度低于母體Phen，表明Ret比其母體Phen更易被代謝轉化;ANF可抑制Ret對CYP1A酶活性誘導，提升母體Ret的體內殘留濃度，但毒性有所緩解，表明Ret毒性可能由CYP1A介導的代謝物所引起。
　　 3)采用代謝預測模型(Meteor)和液質(LC-MS)相結合方法對代謝產物進行了分

6、析，發(fā)現(xiàn)Ret的代謝途徑可能涉及苯環(huán)和甲基支鏈上的單加氧羥基化和雙加氧羥基化等氧化過程，部分Ⅰ相代謝物可進一步氧化形成醌類和環(huán)氧化物等活性物質，部分Ⅰ相代謝物經GST、谷氨酰轉移酶(GT)、肽酶和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基轉移酶(UDPGT)催化形成Ⅱ相結合物，該代謝過程復雜于母體Phen，代謝所產生的活性中間產物可能在Ret毒性中扮演重要角色。
　　 4)采用非標記液相色譜質譜串聯(lián)技術（label-freeLC-MS/MS）方法對

7、Ret和母體Phen胚胎毒性的蛋白質組學研究發(fā)現(xiàn):各樣品共獲得393個可信蛋白，經篩選Ret和母體Phen中分別有166個和141個蛋白具有顯著差異(P＜0.05;與對照組相比差異＞1.5倍)，差異蛋白個數遠多于2-DE圖像法（39個）;Ret和母體Phen中成功鑒定蛋白的個數分別為39個和30個，它們多數參與生物調控和代謝過程、少數參與細胞轉運和應激反應等生物學過程;Ret和母體Phen胚胎毒性可能由氧化應激、細胞骨架破裂和能量代謝紊