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多溴联苯醚(PBDEs)是一种全球广泛使用的阻燃剂,在很多环境媒介(如水体、土壤和尘埃等)以及人体样本(如母乳和血清等)中均有存在。其中,十溴联苯醚(PBDE209)是目前唯一允许使用的商业产品,在人体样本中含量极高。TBBPA主要以共价结合的形式用于热塑性塑料,在各种环境介质和人体内也都检测到它的存在。镉(Cd)和铅(Pb)则是典型的重金属污染物,是固体废物拆卸产业的主要污染物,具有很强毒性。由于这四种污染物均是电子电器和固废拆卸产业的优先污染物,研究它们的复合毒性效应对于评估固废拆卸业的环境安全和健康风险具有重要的意义。 本研究以新型模式生物斑马鱼作为受试实验动物,用PBDE209、TBBPA、PbAc和CdCl2四种化合物的混合物对8hpf(受精后)的斑马鱼胚胎进行静水式的急性(8-120hpf)暴毒,同时以0.1%的DMSO为溶剂对照。PBDE209(2nM到2500nM)、TBBPA(2nM到2500nM)、 PbAc(0.06 uM到75uM)、CdCl2(0.2 uM到250uM)四种物质的混合物急性复合暴露会引起斑马鱼胚胎发育畸形,主要表型有游囊关闭、心包水肿、卵黄囊肿、脊柱弯曲等,也会影响胚胎的触摸反应、心率、自主运动和仔鱼的运动活力及其对光周期刺激的反应能力。同时,还抑制了斑马鱼次级运动神经元神经轴突的形成和生长,使其出现断裂、分叉等现象。 同时,我们还开展了PBDE209(0.008nM到5nM)、TBBPA(0.008nM到5nM)、PbAc(0.0008uM到0.5uM)、CdCl2(0.00024uM到0.15uM)四种物质的混合物对8hpf(受精后)的斑马鱼胚胎的慢性全世代(8hpf-150dpf)低剂量暴露,研究结果表明:这四种物质的复合暴露会影响F0代斑马鱼的性别比例、生长的整体适应性、生殖腺的发育以及降低精子细胞的数量和质量。对于子代脱毒(没有继续暴毒)的F1代,仍然因其亲代(F0)暴露而造成F1代的个体发育出现异常,包括:导致F1代出现畸形、推迟孵化、降低受精率、升高了运动活力以及对光暗周期刺激的反应能力。也就是说,亲代长期低剂量的复合暴露,不仅影响F0代的生长发育和生殖功能,同时能通过遗传毒性而影响F1代的胚胎发育和神经行为。我们还对慢性暴露5月龄的斑马鱼进行了交叉实验,对其在72hpf的孵化率和120hpf的畸形率进行了评价。结果表明:雄性处理组与雌性对照组交配产生的胚胎在120hpf出现畸形的百分比要高于雌性处理组与雄性对照组交配,说明四种物质联合暴露对雄性的影响可能要大于雌性。同时,本研究还初步探讨了PBDE209的毒代动力学作用。结果表明,5月龄F0代成鱼体内PBDE209可进一步代谢为其它的低溴产物,F1代胚胎、成鱼及各组织中也分别检测到了PBDEs、TBBPA、Pb和Cd的存在。此外,研究发现四种物质在卵巢和脑部组织中蓄积显著,这可能是导致生殖毒性和神经毒性的重要原因。 总之,四种物质急性联合暴露对斑马鱼胚胎产生了极为严重的毒性效应;低剂量长期暴露对斑马鱼性别比例、生长、发育及生殖等均有不同程度的影响,尤其对F1代的影响也十分显著。鉴于PBDEs、TBBPA、Pb、Cd在水域环境中分布的普遍性以及其具有的多种毒性效应,四种物质在水生环境中的健康风险不容忽视,有必要对四种物质的联合毒性效应做进一步的研究。