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工作動(dòng)態(tài)

水生所研究發(fā)現(xiàn)十溴二苯乙烷影響雌性斑馬魚的肌肉收縮和生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)

發(fā)表日期:2022-01-17來(lái)源:水生生物研究所放大 縮小

  阻燃劑通常作為消費(fèi)產(chǎn)品中的添加劑防止燃燒或是延遲火災(zāi)蔓延,被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備制造,紡織品,塑料制品以及汽車產(chǎn)業(yè)中。隨著傳統(tǒng)溴代阻燃劑的禁用,新溴代阻燃劑十溴二苯乙烷(DBDPE)作為十溴二苯醚(BDE209)的替代品被大量生產(chǎn)和使用。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明DBDPE在環(huán)境和生物介質(zhì)中的含量迅速增加,甚至超過(guò)BDE209成為主要的溴代阻燃劑污染物,這也表明DBDPE對(duì)野生動(dòng)物和人類的暴露風(fēng)險(xiǎn)在不斷增加。作為一種新污染物,DBDPE的靶器官和主要毒性效應(yīng)尚不清楚。因此,在深入研究DBDPE的毒性機(jī)制、評(píng)估其生態(tài)和健康風(fēng)險(xiǎn)之前,明確DBDPE的靶器官和主要毒性作用至關(guān)重要。 

  近日,中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所周炳升團(tuán)隊(duì)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Environmental Science & Technology在線發(fā)表題為Decabromodiphenyl ethane (DBDPE) mainly affected the muscle contraction and reproductive endocrine system in female adult zebrafish的研究論文。該研究以斑馬魚為模式生物,研究了DBDPE的靶器官和主要毒性。 

  在這項(xiàng)研究中,科研人員將斑馬魚雌魚暴露于DBDPE(0,1,100 nM)中。暴露28天后,對(duì)斑馬魚肝臟,腦及性腺中DBDPE的含量進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)相較于肝臟和性腺,DBDPE更傾向于在斑馬魚腦組織中累積。 

1 DBDPE暴露雌性斑馬魚28天后在不同器官的蓄積分布 

  科研人員還對(duì)腦組織進(jìn)行TMT定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析,并結(jié)合平行反應(yīng)監(jiān)測(cè)(PRM)技術(shù)對(duì)差異蛋白進(jìn)行驗(yàn)證。生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示,DBDPE主要影響了與肌肉收縮以及卵子受精能力相關(guān)的信號(hào)通路(圖2)。 

2 定量蛋白組學(xué)分析顯示DBDPE主要影響肌肉收縮以及卵子受精等過(guò)程 

  DBDPE對(duì)斑馬魚的上述毒性效應(yīng)得到了進(jìn)一步驗(yàn)證:(1)斑馬魚腦部胞內(nèi)鈣離子穩(wěn)態(tài)遭到破壞,同時(shí)斑馬魚的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度均顯著下降,表明DBDPE可能通過(guò)影響鈣離子信號(hào)通路及肌肉相關(guān)蛋白的變化影響肌肉收縮功能,進(jìn)而引起斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為發(fā)生變化;(2)下丘腦-垂體-性腺-肝臟(HPGL)軸的相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生變化,雌激素和睪酮的水平顯著下降,表明DBDPE可能通過(guò)抑制gnrh3, fshb, star等基因的表達(dá)抑制類固醇激素的合成,從而影響卵細(xì)胞的發(fā)育和受精能力。 

3  DBDPE對(duì)肌肉收縮和生殖內(nèi)分泌相關(guān)指標(biāo)的影響   

  該研究以斑馬魚為模式生物,利用TMT蛋白組學(xué)以及PRM技術(shù),結(jié)合多個(gè)水平的毒性終點(diǎn)驗(yàn)證,首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了DBDPE暴露會(huì)影響雌性斑馬魚的肌肉收縮和生殖內(nèi)分泌系統(tǒng),這些結(jié)果將為DBDPE進(jìn)一步的毒性機(jī)制研究和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供重要線索。 

  水生所周炳升研究員、楊麗華副研究員為該論文的通訊作者,水生所博士生孫玉苗為該論文的第一作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和淡水生態(tài)與生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。 

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