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氯氰菊酯免疫毒性机制的初步研究

刘喜平  
【摘要】: 拟除虫菊酯是有机磷、有机氯等化学合成杀虫剂的替代产品,目前被广泛使用。而且大量被用于室内卫生杀虫,人类面临着拟除虫菊酯的暴露风险日益增大,因而对其进行全面的安全性评价非常必要。以往的研究多集中在其神经毒性上,对其免疫毒性关注较少。氯氰菊酯是拟除虫菊酯的代表,除了作杀虫用途以外还有其特点。即在研究中,氯氰菊酯与免疫抑制药物环孢菌素A(CsA)和他可莫司(FK506)一样,可被用作钙调磷酸酶的特异性抑制剂。而钙调磷酸酶在免疫相关的多条信号通路激活中发挥重要作用,因此选择氯氰菊酯作为研究对象,有可能较深入地揭示拟除虫菊酯的免疫毒性机制。 因为鱼类是较低等的脊椎动物,在先天性免疫研究中有独特作用;而且鱼类较其它动物对拟除虫菊酯更为敏感。而斑马鱼又是OECD标准化的评价外源化合物毒性的实验动物,因此本研究中使用斑马鱼作为实验动物。 用氯氰菊酯对斑马鱼染毒,观察其急性毒性,确定氯氰菊酯半数致死浓度位于10μg/L~18μg/L之间。使用相对定量RT-PCR方法研究氯氰菊酯96h染毒后,nfat信号途径和wnt信号途径上相关分子的转录相对水平。并使用gsk3β的激酶活性阻断剂Li~+单独或与氯氰菊酯合并染毒,用同样方法研究其转录变化。 结果显示Li_2CO_3溶于饲养水单独作用能抑制斑马鱼gsk3β的转录,与Li~+作为gsk3β激酶活性高效抑制剂的结果一致。氯氰菊酯单独染毒后,rcan1和il-1β转录都有上调。而Li_2CO_3与氯氰菊酯合并染毒上调il-1β转录的程度较二者单独作用高,在一定程度显示加合效应。与预期不符的是,氯氰菊酯对il-1β的转录上调。 因此氯氰菊酯的免疫调节效应可能不是通过其对CaN的抑制发生的,而更可能与氯氰菊酯造成的细胞内Ca_2~+浓度升高相关。而且Li_2CO_3直接对斑马鱼染毒,也能产生与对培养细胞作用一致的gsk3β阻断作用。氯氰菊酯染毒也能显著诱导wnt10b的转录。以上结果提示,氯氰菊酯对斑马鱼的免疫毒性机制中,可能通过Ca_2~+和gsk3β等关键成员,整合nfat和Wnt两种信号途径。 然而因为鱼类免疫相关蛋白的研究较少,大部分斑马鱼免疫相关蛋白和抗体还未商品化;而且与高等脊椎动物的交叉反应性小,来源于常见实验动物的抗体和细胞因子等不能在斑马鱼中使用,因而研究主要集中在转录水平。但是本研究仍然对氯氰菊酯的免疫调节机制进行了初步研究;待条件成熟后有望对其进行深入研究。


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