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《东华大学》 2013年
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六溴环十二烷及其多溴联苯醚复合物暴露对脑发育期大鼠的氧化损伤效应

李琳  
【摘要】:继多溴联苯醚(PBDEs)在欧洲及北美禁止使用后,六溴环十二烷(HBCD)成为使用量最大的溴代阻燃剂之一,被广泛应用于建筑热绝缘材料、纺织品、塑料,以及电路板中。虽然目前对于二者的生产及使用均有相关管控条例,但在环境介质中,如大气、水、土壤、沉积物以及生物、人体中都有HBCD及PBDEs的存在,并且检出量呈逐年上升趋势,已成为无处不在的环境污染物。研究显示,HBCD与PBDEs具有相似的来源、代谢途径以及毒性,它们均能妨碍人类和动物大脑、小脑及海马的正常发育,导致神经失常,影响人的学习和记忆功能,易发生生物蓄积作用,处于脑发育期的儿童是HBCD与PBDEs污染物暴露的高风险人群。HBCD与PBDEs的环境释放与各自产生的严重毒性日益受到关注,它们之间构成的复合污染体系对人类产生的潜在危害尚有待研究。 目前有关HBCD氧化损伤效应的研究较少,它与PBDEs复合污染暴露的毒性研究也十分有限。本论文根据脑发育期儿童是HBCD与PBDEs污染物暴露的高风险人群的特点,以污染物的暴露对谷胱甘肽抗氧化系统、过氧化物及活性氧带来的影响为研究内容,揭示HBCD及HBCD/DE-71复合污染暴露可能对机体的产生氧化损伤效应。选取新生3日龄SD大鼠(PND3)为实验对象,根据真实环境HBCD暴露水平设计对照组和HBCD染毒组:10、50、100、300μg/kg bw;HBCD与商用多溴联苯醚DE-71复合染毒组:选取与HBCD等浓度的DE-71即10、50、100及300μg/kg,以体积比HBCD:DE-71=2:1混合配制复合暴露总浓度10、50、100、300μg/kg·bw。暴露时间设计为21天、42天、90天,3个不同的脑发育期时间。实验结果显示: 1、HBCD暴露及HBCD/DE-71复合暴露对以GSH为核心的谷胱甘肽抗氧化系统的影响,包括还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、谷胱甘肽还原酶(GR)、谷胱甘肽限速酶(GCL)等。 大鼠肝组织中GPx活性大致经3个时间段的暴露在21d的10~50μg/kg、42d的10~100μg/kg及90d的10μg/kg剂量组有显著性升高趋势(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露时,在21d的300μg/kg及90d的10~300μg/kg剂量组有显著性升高(p0.05)。 HBCD暴露21d及90d时,大鼠肝组织中各剂量组GR活性均较对照组降低,在21d的50μg/kg、90d的50μg/kg及300μg/kg剂量有显著降低趋势(p0.05)。HBCD暴露42d时,各剂量组GR活性均较对照组升高,50~300μg/kg剂量组显著升高(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露时GR活性呈现与HBCD单一暴露相反的趋势,在21d及90d时,GR活性均较对照组升高,在21d的50~100μg/kg剂量下有显著升高趋势(p0.05)。复合暴露42d时,各剂量组GR活性均较对照组降低,并有显著性变化(p0.05)。 HBCD暴露21d及90d时,大鼠肝组织中各剂量组GCL活力均较对照组显著降低(p0.05)。暴露42d时,在10~50μg/kg剂量组GCL活力降低明显(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露21d及42d时,各剂量组GCL活力均较对照组有升高趋势,分别在21d的10~100μg/kg、42d的100μg/kg剂量组GCL活力显著升高(p0.05)。各剂量组GCL活力在复合暴露90d时均较对照组显著降低(p0.05)。 HBCD暴露21d和42d时,大鼠肝组织中GSH含量较对照组呈升高趋势,分别在21d的100μg/kg、42d的10~300μg/kg剂量组有显著性差异(p0.05),长期暴露90d时则呈下降趋势,在50μg/kg、300μg/kg剂量组降低显著(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露时,各时间段GSH含量均呈现随暴露剂量的增加先升高后下降趋势。在21d的100μg/kg GSH含量有显著升高变化(p0.05),在42d及90d的300μg/kg剂量下有显著下降变化(p0.05)。 HBCD暴露21d时,大鼠肝组织中GSSG含量整体呈升高趋势,50~300μg/kg剂量组含量显著增加(p0.05)。暴露42d和90d时,各剂量组GSSG含量较对照组相比无显著性变化(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露时,各时间节点GSSG含量均有一定程度的下降趋势,分别在21d的300μg/kg、42d的100~300μg/kg及90d的10μg/kg剂量组GSSG含量有显著性降低(p0.05)。 2、HBCD单一暴露及HBCD/DE-71复合暴露对活性氧自由基(ROS)、乳酸脱氢酶(LDH)及丙二醛(MDA)的影响。 经HBCD暴露21d时,各剂量组ROS水平无显著性变化(p0.05),经42d及90d暴露时,ROS在42d的50、300μg/kg剂量组及90d的50~300μg/kg剂量组有显著增加趋势(p0.05);HBCD/DE-71复合暴露21d时,ROS水平在50μg/kg剂量组显著性降低(p0.05)。暴露42d时,各剂量组ROS无显著性差异(p0.05)。暴露90d时,各剂量组ROS水平均较对照组增加,在10~50μg/kg及300μg/kg剂量组ROS显著性增加(p0.05)。 经HBCD暴露21d及90d时,大鼠肝组织中LDH活力较对照组有显著升高趋势,在21d的50~300μg/kg、90d的100μg/kg剂量有显著差异(p0.05)。经42d暴露,各剂量组LDH活力没有产生显著变化(p0.05);HBCD/DE-71暴露时,在21d的300μg/kg剂量组LDH活力有显著性降低趋势(p0.05)。暴露42d时,各剂量组LDH活力无显著性变化(p0.05)。90d时,在10~50μg/kg剂量组LDH活力显著性升高(p0.05),在100~300μg/kg剂量组显著性降低(p0.05)。 经HBCD暴露21d及42d时,各剂量组MDA含量较对照组无显著性差异(p0.05);暴露90d时,100μg/kg剂量组MDA含量显著性降低(p0.05);HBCD/DE-71暴露21d及42d时,在21d50~300μg/kg剂量组、42d100~300μg/kg剂量组MDA含量显著性升高(p0.05);暴露90d时,300μg/kg剂量组MDA含量显著性降低(p0.05)。 根据上述实验结果得出以下结论: 1、HBCD暴露21d及42d时,GPx活力及GSH含量在10~100μg/kg剂量组呈现上升趋势,说明机体在受到污染物胁迫时,GPx、GSH被诱导而产生的应激防御反应;当暴露剂量为300μg/kg时出现的GPx、GSH下降,表明大量增加的ROS超出了它们的防御能力;各剂量组GR、GCL酶活力在21d呈现降低趋势,可能是初期的氧化胁迫产生定的抑制作用,而在42d时呈现的升高趋势,表明机体在受到氧化胁迫后迅速进行抗氧化防御。衡量机体过氧化损伤状态的MDA浓度保持相对稳定,表明不同剂量的HBCD暴露21d、42d后大鼠机体并未出现显著的过氧化效应,但Gpx、GSH等指标在暴露初期的显著性变化(p0.05),以及LDH活力的显著升高(p0.05),表明在大脑发育的关键时期,污染物的暴露会对生物体产生较大影响。 暴露90d时,ROS水平显著升高(p0.05),各剂量组GSH、GR、GCL均较对照组下降,GPx活性在50μg/kg剂量即出现下降趋势,表明长期的暴露诱导机体产生大量ROS超出了抗氧化系统的防御能力,但LDH活性、MDA含量相对稳定,可能是长期的暴露大鼠在生长过程中体内的抗氧化系统通过自我调试的过程,可以抵御污染物造成的氧化损伤。 2、HBCD/DE-71复合暴露时,GPx、GSSG在21d300μg/kg剂量组的显著性升高(p0.05),GSH在42d300μg/kg剂量组的显著性下降(p0.05),各剂量组GR、GCL活力经21d、42d的变化趋势;ROS水平经42d时的无显著变化,以及MDA含量在21d、42d100~300μg/kg剂量组的显著升高变化(p0.05),以上指标的变化趋势与HBCD单暴露时存在显著差异,可能是由于HBCD与DE-71的拮抗作用。从MDA含量的显著升高可以看出,复合暴露加剧机体的过氧化损伤; 复合暴露90d时,LDH活力在较高暴露剂量下呈下降趋势,各剂量组MDA含量相对稳定,这与HBCD单一暴露时MDA含量变化趋势较为一致,但ROS水平经长期暴露的显著升高(p0.05),说明污染物的暴露对机体可能产生危害的风险升高。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:X174

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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 向芳;围产期大鼠血脂组成与乳腺炎症相关基因的表达变化研究[D];四川农业大学;2011年
2 吴芳庚;环境温度变化致大鼠小肠黏膜免疫屏障损伤的研究[D];南昌大学;2011年
3 唐莹;十全大补汤配伍不同剂量肉桂对氧化损伤大鼠真皮成纤维细胞的影响[D];北京中医药大学;2012年
4 杨科峰;基于BCI的大鼠运动行为控制的研究[D];郑州大学;2011年
5 钟丽敏;中枢M受体参与毒血症大鼠星形胶质细胞激活及细胞因子分泌的研究[D];苏州大学;2011年
6 彭晶;乳化异氟醚对成年大鼠学习记忆功能的影响[D];遵义医学院;2011年
7 刘金凤;螺虫乙酯对大鼠的生理影响及其体内分布检测方法的建立[D];东北农业大学;2011年
8 杜力;桂枝附子去桂加白术汤治疗大鼠弗氏完全佐剂关节炎作用机制的研究[D];辽宁中医药大学;2011年
9 高传长;丹参对大鼠移植肝血红素氧合酶-1表达的影响[D];南昌大学;2011年
10 李琳;六溴环十二烷及其多溴联苯醚复合物暴露对脑发育期大鼠的氧化损伤效应[D];东华大学;2013年
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