多氯聯(lián)苯對(duì)非洲爪蟾變態(tài)發(fā)育的影響研究

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1、多氯聯(lián)苯對(duì)非洲爪蟾變態(tài)發(fā)育的影響研究周景明1，秦占芬2，徐曉白2(1.鄭州大學(xué)生物工程系，河南鄭州450001；2.中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，北京100085)?摘　要：將非洲爪蟾蝌蚪從發(fā)育的第52期開始暴露在不同濃度(0、10、25、50、100μg/L)的多氯聯(lián)苯(Aroclor1254)中，直到變態(tài)結(jié)束，研究其對(duì)非洲爪蟾變態(tài)發(fā)育的影響。結(jié)果表明，在變態(tài)高峰期前，對(duì)照組和試驗(yàn)組的存活率無(wú)顯著的差別，而在變態(tài)高峰期，濃度高于10μg/L的試驗(yàn)組蝌蚪大量死亡，各組存活率分別為25μg/L組72.9%,50μg/L組53.1%,100

2、μg/L組12.3%；各濃度組蝌蚪在變態(tài)結(jié)束時(shí)的體重?zé)o顯著差異(P>0.05)；50μg/L組和100μg/L組蝌蚪變態(tài)高峰期所需的時(shí)間與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)；25μg/L以上濃度組，蝌蚪甲狀腺組織表現(xiàn)不同程度的濾泡擴(kuò)張，濾泡上皮細(xì)胞增生、疊加，濾泡數(shù)目增多等。提示多氯聯(lián)苯可干擾非洲爪蟾的變態(tài)發(fā)育，兩棲類變態(tài)試驗(yàn)可以作為篩選甲狀腺激素干擾物的一種簡(jiǎn)便可行的方法。關(guān)鍵詞：多氯聯(lián)苯；非洲爪蟾；變態(tài)；內(nèi)分泌干擾物；甲狀腺激素干擾物?多氯聯(lián)苯(polychlorinatedbiphenyls，PCBs)是一類在聯(lián)苯環(huán)上有不同氯原

3、子取代的芳香族化合物的總稱。由于PCBs的穩(wěn)定的理化性質(zhì)，曾被廣泛用作工業(yè)電器設(shè)備的絕緣油，也用作熱交換油、真空泵油、除塵劑、無(wú)碳復(fù)寫紙和增塑劑等[1]。PCBs作為一種普遍存在的環(huán)境持久性有機(jī)污染物，具有廣泛的內(nèi)分泌干擾作用，既可干擾雌激素，又可干擾甲狀腺激素的功能[23]。文獻(xiàn)報(bào)道PCBs對(duì)甲狀腺素的干擾作用比其對(duì)雌激素的干擾作用要強(qiáng)的多，幾乎所有的PCBs混合物和同類物都可干擾甲狀腺激素的自身穩(wěn)態(tài)[4]，故PCBs是一種重要的甲狀腺素干擾物。但大部分報(bào)道都來(lái)自實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(大鼠、小鼠、狨猴等)單劑量短期暴露PCBs同類物或混合物的

4、結(jié)果[3]。近20年來(lái)，世界范圍內(nèi)兩棲動(dòng)物的種類和種群數(shù)目減少而畸形青蛙大量增加，包括PCBs在內(nèi)的工農(nóng)業(yè)化學(xué)污染物被懷疑為可疑的原因之一[5]，但有關(guān)PCBs對(duì)兩棲動(dòng)物影響的研究少有報(bào)道[69]。兩棲動(dòng)物生活周期比較復(fù)雜，幼體生長(zhǎng)速度快，在食物鏈中具有水陸兩棲的獨(dú)特地位，卵、鰓和皮膚具有滲透性，能對(duì)污染物富積和放大，從而成為環(huán)境污染的前哨物種。非洲爪蟾作為重要的模式生物，近年來(lái)在環(huán)境毒理學(xué)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，其變態(tài)發(fā)育大體可以分為3個(gè)時(shí)期，即變態(tài)早期(premetamorphosis)包括第1期至第53期，變態(tài)前期(promet

5、amorphosis)包括第54期至第57期，變態(tài)的高峰期(metamorphicclimax)包括第58期至第66期。本試驗(yàn)采納了美國(guó)內(nèi)分泌干擾物篩選與檢測(cè)顧問(wèn)委員會(huì)(EDSTAC)對(duì)于兩棲動(dòng)物變態(tài)試驗(yàn)修訂草案的建議，將爪蟾蝌蚪從第52期開始暴露不同濃度的多氯聯(lián)苯(Aroclor1254)到變態(tài)結(jié)束，研究對(duì)非洲爪蟾變態(tài)發(fā)育的影響，同時(shí)也為非洲爪蟾在篩選和確證甲狀腺素干擾物中的應(yīng)用探索一些可行的檢測(cè)終點(diǎn)。1　材料與方法1.1　實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成年非洲爪蟾，雌雄各半，購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院發(fā)育與遺傳研究所。1.2　主要儀器與試劑體視顯微鏡、生物顯微鏡

6、和Aroclor1254購(gòu)自美國(guó)Supelco公司，絨毛膜促性腺激素(hCG)購(gòu)自上海第一生化藥業(yè)有限公司。1.3　誘導(dǎo)排卵在室溫20℃左右時(shí)，晚上給雌、雄爪蟾腹腔內(nèi)分別注射hCG(雄蛙500IU，雌蛙1000IU)。注射后置于盛有FETAX溶液的桶中(FETAX溶液的配制參見文獻(xiàn)[10]，距桶底15cm處放置一個(gè)孔徑合適的網(wǎng)篩，約2h后雌雄合抱，次日早晨開始產(chǎn)卵。排卵結(jié)束后，自然孵化，4d后投喂剛孵出的鹵蟲，每3d換水1次。1.4　試驗(yàn)分組隨機(jī)挑選發(fā)育到第52期的正常蝌蚪(日齡大約為21d，此期蝌蚪前肢芽呈不規(guī)則圓錐形，后肢芽開始出

7、現(xiàn)髁部縊痕及平行足)進(jìn)行暴露試驗(yàn)，試驗(yàn)共分為5組，分別為對(duì)照組、10μg/L組、25μg/L組、50μg/L組和100μg/L組，每組30只蝌蚪，放入盛有18L自來(lái)水的玻璃缸中，自來(lái)水經(jīng)沙炭濾柱過(guò)濾、充分曝氣。每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。1.5　方法每3d換水1次，每次換水后各濃度組加入相應(yīng)劑量的Aroclor1254母液，以無(wú)水乙醇作為溶劑，溶劑的含量不超過(guò)1/10000(V/V)，混合均勻，對(duì)照組加入相應(yīng)劑量的溶劑。每天觀察蝌蚪的生長(zhǎng)發(fā)育情況，移去死亡的蝌蚪并記錄。每天記錄達(dá)到變態(tài)高峰期，即前腿展開(第58期)的蝌蚪數(shù)，一旦變態(tài)完成即從缸中

8、取出，拭去水分，稱重，測(cè)其體長(zhǎng)。1.6　甲狀腺組織學(xué)觀察將剛完成變態(tài)的非洲爪蟾輕微麻醉后，針刺枕骨大孔致死，從腹中線剖開腹腔，用Bouine’s液固定24h，然后轉(zhuǎn)入700mL/L的乙醇溶液中保存。用大頭針固定在解剖盤中