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环境中残留药物是一种新类型的污染物。近几年,随着对这些污染物调查研究的增加和分析技术的提高,水环境中残留药物的生态学影响逐渐引起了更多的重视。由于该类污染物不易降解,且其没有针对性的影响目标生物,所以许多水生生物包括鱼类会受到水环境中残留药物的影响。但是,这些残留药物对水生生物毒性影响的机制尚未研究清楚。本研究以水生毒理学中常用鱼类虹鳟(Oncorhynchus mykiss)作为研究对象,采用环境中较为常见的残留药物卡马西平(carbamazepine, CBZ)作为目标毒物进行实验。根据OECD实验准则,进行急性毒性实验(96h)、慢性毒性实验(42d),通过测定一系列生理生化指标(形体测量学指标、血液指标、抗氧化指标、消化指标等)来评估卡马西平对虹鳟的毒性影响。此外,我们还通过体外实验研究了卡马西平对虹鳟脑组织匀浆液抗氧化指标的影响,以此来评估利用动物组织匀浆液的体外实验体系进行野外环境污染物检测的可行性。本研究得到的主要结果如下：1.卡马西平(CBZ)对于虹鳟幼鱼(体重64.30±8.10g)的96h半致死浓度为19.9mg/L(95%置信区间为16.8—23.7mg/L)。2.在急性毒性实验中,实验设置3个实验组,分别为空白对照组、DMSO对照组和CBZ实验组,实验进行96h后取样。CBZ处理组鱼的形体测量学指标肥满度(CF)和肝体系数(HIS)与对照组相比,无显著变化；CBZ处理组鱼的血液指标与对照组相比,显著升高的有红血球含量(Er)、血红蛋白含量(Hb)、平均血红蛋白浓度(MCHC)单核细胞和嗜中性粒细胞含量以及血浆中3种生化酶的活力,显著降低的指标有平均红细胞体积(MCV)和淋巴细胞含量,另外红细胞压积容量(PCV)、平均血红蛋白含量(MCH)、白细胞(leuko)和血浆总蛋白(TP)含量含量无明显变化；肝脏EROD酶活力在3个实验组无明显差异；与两个对照组相比,CBZ处理组鱼的脑和鳃两个组织的氧化胁迫压力升高明显,但是氧化压力在鱼肝脏、肌肉和肠组织中无明显变化。CBZ处理组鱼肝脏中抗氧化酶的活力均显著升高,肌肉和肠组织中的抗氧化酶活力也有升高的趋势,但不如肝脏中显著。与之相反,CBZ处理组鱼的脑和鳃组织的抗氧化酶活力显著降低。3.在慢性毒性实验中,设置3个浓度组：1.0μg/L(E1组,环境相关浓度)、0.2mg/L(E2组,1%半致死浓度)和2.0mg/L(E3组,10%半致死浓度),同时设置2个对照组,其中一个为空白对照组,另一个为DMSO对照组,分别于实验进行的7、21和42d取样。实验过程中,与对空白照组以及DMSO对照组相比,E3实验组鱼的肥满度(CF)值明显下降,尽管CBZ处理组肝体系数(HIS)值略有下降,但是与对照组相比无明显差异；血液指标中,在较高CBZ浓度组(E2和E3)显著提高的指标有血红蛋白(Hb)含量、血浆中氨(NH3)含量和葡萄糖(GLU)含量以及血浆中的生化酶活力,其他指标均无显著变化；实验进行7d后,与两个对照组相比,CBZ实验组鱼的脑和肝脏两个组织的氧化胁迫在21d后显著提高。在脑组织中,抗氧化酶活力在7d后略微升高,但在21d后的E3组和42d后的E2组显著下降。肝脏组织中,所有CBZ处理组中抗氧化酶活力均显著升高,但在42d后,E3组的抗氧化酶活力有所下降,低于E2处理组,但是略高于对照组水平；此外,在暴露实验进行42天后,与对照组相比,较高浓度的CBZ处理组(E2和E3组)中,鱼鳃组织的GSH含量和Na+-K+-ATP酶活力显著降低,E3处理组中鱼肌肉组织中的RNA/DNA比率显著降低,而肠组织中的两种消化酶在各CBZ处理组中均无明显变化。4.在体外实验中,浓度组设置与慢性实验相同,实验时间为2h,分别于0、1h和2h后取样。实验过程中,该体系(脑组织匀浆液体外实验)的抗氧化酶系对环境浓度CBZ水平(E1组)有一定的适应能力,但是在较高浓度组(E2和E3组)中,随着时间延长氧化胁迫效应逐渐显现,所有的抗氧化酶活力和还原谷胱甘肽(GSH)水平显著下降。