基本信息
- 项目名称：
- 基于秀丽隐杆线虫的三丁基锡生态毒性评价
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文引入模式生物秀丽隐杆线虫，利用DNA损伤效应途径和胰岛素样生长因子受体途径基因敲除品系开展急性毒性实验，经半致死浓度（LC50）测试和致死曲线分析，筛选出对TBT敏感和具有抗性的线虫品系。利用体长、怀卵量和每窝子代数等亚致死指标分析TBT对线虫的毒理作用，为TBT风险评价及其致毒机理研究提供科学依据。
- 详细介绍：
- 三丁基锡（TBT）是一类典型的有机锡化合物，因为TBT的污染已对很多海洋生物表现出明显的生殖毒性，大多数国家已经颁布法规禁止或限制TBT的使用。 尽管如此，在许多地区还是能够检测到大量TBT及其降解产物。特别是许多亚洲国家还没有完全控制TBT的使用，这将导致TBT的污染长期存在。TBT可以通过食物链进入人体。在人体血液中检测到的丁基锡（包括TBT）浓度范围在50 至400 nM之间，因此TBT对人类的潜在毒性研究引起了极大关注。已有研究表明丁基锡具有肝脏毒性、神经毒性和免疫毒性，然而，造成TBT多重毒性效应的特异机制尚未阐明。 本文引入模式生物秀丽隐杆线虫，利用DNA损伤效应途径和胰岛素样生长因子受体途径基因敲除品系开展急性毒性实验，经半致死浓度（LC50）测试和致死曲线分析，筛选出对TBT敏感和具有抗性的线虫品系。利用体长、怀卵量和每窝子代数等亚致死指标分析TBT对线虫的毒理作用，为TBT风险评价及其致毒机理研究提供科学依据。 秀丽隐杆线虫由于其生活史简单，遗传发育背景清楚，作为模式生物应用于环境毒理学研究领域。本研究通过多个突变品系来筛选对三丁基锡敏感的品系。通过测定体长、怀卵量和每窝子代数等亚致死指标分析了TBT对线虫的毒理学效应，实验设计合理，分析讨论较清晰，为TBT对的致毒机理研究提供科学依据。 TBT已被认为是释放到水环境中最危险的人造化学品之一，可在许多水生生物和高等哺乳动物体内富集，人体的血液和肝脏中都曾检测到TBT的存在。因此，对于TBT污染的早期诊断，寻找关键靶标分子以及主要信号转导途径的研究十分必要。由于秀丽隐杆线虫与脊椎动物在胁迫效应基因和主要信号转导途径具有同源性，利用线虫来探讨TBT的生态毒性效应以及相关基因与信号转导途径具有普遍意义。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 三丁基锡（TBT）是一类典型的有机锡化合物，然而，造成TBT多重毒性效应的特异机制尚未阐明。本文引入模式生物秀丽隐杆线虫，利用DNA损伤效应途径和胰岛素样生长因子受体途径基因敲除品系开展急性毒性实验，经半致死浓度（LC50）测试和致死曲线分析，筛选出对TBT敏感和具有抗性的线虫品系。利用体长、怀卵量和每窝子代数等亚致死指标分析TBT对线虫的毒理作用，为TBT风险评价及其致毒机理研究提供科学依据。
科学性、先进性及独特之处
- 秀丽隐杆线虫由于其生活史简单，遗传发育背景清楚，作为模式生物应用于环境毒理学研究领域。本研究通过多个突变品系来筛选对三丁基锡敏感的品系。通过测定体长、怀卵量和每窝子代数等亚致死指标分析了TBT对线虫的毒理学效应，实验设计合理，分析讨论较清晰，为TBT对的致毒机理研究提供科学依据。
应用价值和现实意义
- TBT已被认为是释放到水环境中最危险的人造化学品之一，可在许多水生生物和高等哺乳动物体内富集，人体的血液和肝脏中都曾检测到TBT的存在。因此，对于TBT污染的早期诊断，寻找关键靶标分子以及主要信号转导途径的研究十分必要。由于秀丽隐杆线虫与脊椎动物在胁迫效应基因和主要信号转导途径具有同源性，利用线虫来探讨TBT的生态毒性效应以及相关基因与信号转导途径具有普遍意义。
学术论文摘要
- 本研究利用秀丽隐杆线虫半致死浓度分析和致死曲线分析来筛选对三丁基锡（Tributyltin，TBT）敏感的线虫品系，并讨论与TBT毒理学过程可能相关的基因。通过对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量的测定来探讨TBT的生态毒性效应，以期为TBT对秀丽隐杆线虫和人类的生态毒性评价和致毒机理研究提供科学依据。结果表明：TBT对各品系线虫48 h LC50从小到大依次为egl-1（n487）＜ced-4（n1162）＜cep-1（gk138）=cep-1（lg12501）＜ced-9（n1950）＜clk-2（mn159）＜ced-3（n717）＜N2＜opIs34（hus-1::GFP） ＜opIs56（egl-1::GFP）＜daf-16（mn86）＜hus-1（op241）＜daf-2（e1370）。本研究筛选出对TBT最敏感的线虫品系为egl-1（n487），而对TBT耐受力最强的是daf-2（e1370）。TBT对秀丽隐杆线虫体长、每窝子代数和怀卵量均呈现浓度依赖型的抑制作用。
获奖情况
- 尚未发表
鉴定结果
- 无
参考文献
- References: [1] van Wezel A P, van Vlaardingen P. Environmental risk limits for antifouling substances. Aquatic Toxicology, 2004, 66(4): 427–444. [2] Berto D, Giani M, Boscolo R, Covelli S, Giovanardi O, Massironi M, Grassia L. Organotins (TBT and DBT) in water, sediments, and gastropods of the southern Venice lagoon (Italy). Marine Pollution Bulletin, 2007, 55(10–12): 425–435. [3] Viglino L, Pelletier E, St-Louis R. Highly persistent butyltins in northern marine sediments: a long-term threat for the Saguenay Fjord (Canada). Environmental Toxicology and Chemistry, 2004, 23(11): 2673–2681. [4] Fu J, Mai B, Sheng G, Zhang G, Wang X, Peng P, Xiao X, Ran R, Cheng F, Peng X, Wang Z, Tang UW Persistent organic pollutants in environment of the Pearl River Delta, China: an overview. Chemosphere, 2003, 52(9): 1411–1422.
同类课题研究水平概述
- TBT的污染已对很多海洋生物表现出明显的生殖毒性。TBT可以通过食物链进入人体。在人体血液中检测到的丁基锡（包括TBT）浓度范围在50 至400 nM之间，因此TBT对人类的潜在毒性研究引起了极大关注。已有研究表明丁基锡具有肝脏毒性、神经毒性和免疫毒性，然而，造成TBT多重毒性效应的特异机制尚未阐明。
