多齒圍沙蠶(PeriereisnuntiaSavigy)對苯并(a)芘的毒性響應(yīng).pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)是一類廣泛分布并穩(wěn)定存在于自然環(huán)境中的含兩個(gè)以上苯環(huán)的有機(jī)污染物。苯并(a)芘(B(a)P)分布廣泛，性質(zhì)穩(wěn)定，致癌性強(qiáng)，是PAHs中最具代表且研究最多的毒物之一，目前也已成為國內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測的重要指標(biāo)之一。B(a)P具較高的親脂性，一旦進(jìn)入海洋環(huán)境易累積在生物體和沉積物中，對底棲生物產(chǎn)生短期或長期的毒性效應(yīng)。B(a)P對脊椎動(dòng)物如魚類等已有相當(dāng)多的毒性及相關(guān)機(jī)制報(bào)道，而無脊椎方面卻很少有所涉及。
　　 多毛類

2、動(dòng)物如沙蠶科動(dòng)物在海洋食物鏈中的是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在整個(gè)海洋食物網(wǎng)中占有重要位置，在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中起著重要作用，是海洋生物調(diào)查的重要組分，是沿海國家最常見、最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的海洋動(dòng)物。本研究以水陸交錯(cuò)帶棲息常見無脊椎動(dòng)物多毛類優(yōu)勢種多齒圍沙蠶為研究對象，以PAHs的典型污染物苯并(a)芘為污染物，以海水和溶劑DMSO作為對照，以2.5 μg/L和50 μg/L B(a)P對多齒圍沙蠶進(jìn)行14天毒性暴露，研究發(fā)現(xiàn)多齒圍沙蠶表

3、現(xiàn)出明顯的對苯并(a)芘的毒性響應(yīng)，包括脂質(zhì)過氧化、抗氧化酶系統(tǒng)和解毒酶系統(tǒng)的誘導(dǎo)、DNA損傷、凋亡和組織病理學(xué)變化等。
　　 脂質(zhì)過氧化方面，2.5 μg/L和50 μg/L B(a)P暴露組MDA含量均極度顯著的升高(P<0.01),說明沙蠶在2.5 μg/L和50 μg/L B(a)P暴露時(shí)均出現(xiàn)顯著的脂質(zhì)過氧化?？寡趸到y(tǒng)酶方面，低濃度B(a)P(2.5 μg/L)時(shí)SOD(P<0.01)、GSH-PX(P<0.05)和

4、GST(P<0.05)活性被顯著性誘導(dǎo)；而GSH(P<0.01)被顯著性抑制。高濃度B(a)P(50 μg/L)：SOD(P<0.01)、CAT(P<0.01)、GR(P<0.01)、GSH-PX(P<0.01)活性被顯著性誘導(dǎo)；而GSH(P<0.01)同樣被顯著性抑制。
　　 解毒酶方面，I相解毒酶系統(tǒng)-CYP450基因CYP2u、CYP3A和CYP4A在分子水平上均表現(xiàn)不同的誘導(dǎo)：經(jīng)實(shí)時(shí)定量PCR檢測，CYP2u、CYP3A

5、和CYP4A在2.5 μg/L B(a)P時(shí)均出現(xiàn)極度顯著性誘導(dǎo)(P<0.01)，分別為對照的23.3、23.5和1203倍；CYP3A在50 μg/L B(a)P的水平與2.5 μg/L B(a)P時(shí)相比顯著性下降，但仍為對照組的6倍。而高濃度B(a)p(50 μg/L)組，CYP2u、CYP3A和CYP4A基因分子水平的顯著性下降(P<0.01)，基本處于對照組水平。2.5 μg/L和50 μg/L B(a)P對CYP4B基因在分子

6、水平上無明顯變化，說明在B(a)P對沙蠶的毒性暴露階段，CYP4B基因可能不參與細(xì)胞色素P450的解毒效應(yīng)。II相解毒酶-GST在酶活性上進(jìn)行了探討：2.5 μg/L B(a)P對GST出現(xiàn)顯著性誘導(dǎo)(P<0.01),50 μg/L B(a)P雖未出現(xiàn)顯著性，但與對照組相比仍增加2.31倍。
　　 通過采用Tunel Assay法和DNA Laddering法研究B(a)P對多齒圍沙蠶DNA損傷情況。Tunel Assay法分析

7、檢測到2.5 μg/LB(a)P組出現(xiàn)少量凋亡細(xì)胞；50 μg/L B(a)P組則出現(xiàn)大量凋亡細(xì)胞，且主要集中于體腔內(nèi)。DNA Laddering法檢測2.5 μg/L B(a)P組沙蠶總DNA未出現(xiàn)明顯斷裂，亦未出現(xiàn)180bp-laddering現(xiàn)象；50 μg/L B(a)P組沙蠶總DNA出現(xiàn)明顯斷裂和損傷，但不是顯著180bp-laddering現(xiàn)象。多齒圍沙蠶凋亡相關(guān)基因如Caspase8和PDCD10基因分子水平上，低濃度B(

8、a)P(2.5 μg/L)均顯著性誘導(dǎo)(P<0.01)，高濃度B(a)P(50 μg/L)時(shí)，Caspase 8和PDCD10基因無明顯變化。
　　 常規(guī)HE染色組織病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過14天毒性暴露后，B(a)P對多齒圍沙蠶的毒性效應(yīng)主要體現(xiàn)在肌肉外層（縱肌層）和體腔細(xì)胞。2.5 μg/L B(a)P組與對照相比均有所明顯增厚，肌肉外層（縱肌層）顯著性增厚，肌肉內(nèi)層（環(huán)肌層）無明顯變化；50 μg/L B(a)P組與對照相比，

9、肌肉外層（縱肌層）出現(xiàn)多層環(huán)繞，肌肉層顯著性增厚，肌肉內(nèi)層（環(huán)肌層）亦無明顯變化。2.5 μg/L B(a)P組體腔細(xì)胞大多破裂，僅剩細(xì)胞空殼，出現(xiàn)細(xì)胞簇；50 μg/L B(a)P細(xì)胞完全破裂，空殼明顯增多，無細(xì)胞簇現(xiàn)象，胞內(nèi)物質(zhì)聚集形成淀粉層。
　　 本研究首次以底棲無脊椎動(dòng)物多毛類優(yōu)勢種多齒圍沙蠶為研究對象，以PAHs的典型污染物苯并(a)芘為暴露物，經(jīng)過14天毒性暴露，多齒圍沙蠶表現(xiàn)出對B(a)P顯著性的毒性響應(yīng)。苯并(

10、a)芘進(jìn)入生物機(jī)體后，先經(jīng)過一系列的代謝過程形成中間或終產(chǎn)物，刺激多齒圍沙蠶機(jī)體內(nèi)部產(chǎn)生ROS，如：02-、H2O2、HO·等，間接對機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生氧化損傷，如脂質(zhì)過氧化的出現(xiàn)(MDA顯著性升高)；進(jìn)而抗氧化酶系統(tǒng)的顯著性升高，如SOD、CAT、GSH、GR、GSH-PX等；體內(nèi)兩相解毒酶的顯著性升高：I相解毒酶-細(xì)胞色素P450基因水平顯著性升高；II相解毒酶-GST酶活性顯著性升高；最后導(dǎo)致DNA損傷嚴(yán)重、細(xì)胞凋亡的出現(xiàn)和相關(guān)凋亡基因分