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双酚A(BPA)在工业上被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料,且60年代以来就被用于制造塑料(奶)瓶、幼儿用的吸口杯、食品和饮料(奶粉)罐内侧涂层。BPA无处不在,从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里,都有它的身影。每年,全世界生产2700万吨含有BPA的塑料。因此,BPA广泛存在于我们的生活当中,在很多环境媒介(水体、尘埃等)以及人体样本(母乳、血清等)中都被检测到不同浓度的BPA。BPA可能导致内分泌失调,威胁着胎儿和儿童的健康。癌症和新陈代谢紊乱导致的肥胖也被认为与BPA有关。另外,欧盟认为含双酚A奶瓶可能会诱发性早熟。因此,BPA在公共健康领域引起了大家广泛的关注。尽管关于BPA毒理学研究非常的广泛,但是在水生生物中的研究却是相对较少,更不用说用显微注射的方法模拟环境中的浓度来研究其对斑马鱼胚胎的影响。
本文以斑马鱼为模式生物,用显微注射的方法将不同浓度的BPA注射到斑马鱼胚胎中,同时加一组水体暴毒,研究其对斑马鱼生长发育毒性的研究,包括神经毒性和生殖毒性。显微注射到胚胎中的BPA终浓度为0ng/ml、0.4ng/ml、2ng/ml、10ng/ml、50ng/ml,水体暴毒的BPA浓度为1nM。神经毒性主要研究F0、F1代120hpf光条件下和光暗刺激条件下的运动速度,F1代包括继续显微注射、水体暴毒和不做处理的实验。神经毒性还研究了80dpf、120dpf的记忆实验。生殖毒性指标包括21dpf、35dpf、42dpf、150dpf体长、体重、生长适应因子,150dpf的性别比例、精巢重量、精子总数和精子密度、精子总活力、活跃精子活力、精子运动轨迹、产卵能力,子一代受精率、孵化率、畸形率、死亡率,150dpf性腺石蜡切片。
研究结果表明,F0显微注射和水体暴毒120hpf光照条件下和光暗刺激条件下的运动速度呈上升的趋势。而F1显微注射和水体暴毒120hpf光照条件下和光暗刺激条件下的运动速度呈下降的趋势。F0显微注射、水体暴毒80dpf记忆实验结果显示斑马鱼到达食物端的时间变化不一。随着实验次数的增加,整体的时间都呈下降的趋势。从整体来看,处理组的记忆能力明显受到了影响,记忆能力不如对照组,对照组在第三天就达到了最佳的记忆能力,而处理组都要到第五天后才达到最佳的记忆能力。F0显微注射、水体暴毒150dpf记忆实验结果显示7天以前处理组到达食物端的时间都少于对照组,这可能受到BPA的影响,处理组在80dpf记忆实验的记忆能力还有部分存在它们的脑中。而在7天后,对照组到达食物端的时间开始低于部分处理组。21dpf、35dpf、42dpf的显微注射的处理组体长、体重整体呈上升的趋势,水体暴毒呈下降的趋势。生长适应因子在21dpf没有大的变化,35dpf、42dpf呈上升的趋势。150dpf的体长体重和生长适应因子的变化不统一,有上升的也有下降的。150dpf性别分化的结果与预期相反,整体有雄性化的趋势,水体暴毒组最明显,这可能与BPA的浓度有关,因为有文献报道过BPA在低浓度时会表现一定的雄性化。精巢重量从0.4ng/ml、2ng/ml、10ng/ml、50ng/ml、到1nM呈现上升、下降、再上升的趋势。精子总数和精子密度的结果表明显微注射处理组基本呈上升的趋势,水体暴毒呈下降的趋势。精子总活力和活跃精子活力的结果显示只有1nM显著降低,其它显微注射组没有明显的变化。精子运动轨迹没有明显的变化趋势。产卵量的结果表明显微注射组呈上升的趋势,水体暴毒呈下降的趋势,但不明显。在子一代受精率方面,显微注射组呈上升的趋势,水体暴毒呈下降的趋势;孵化率(48hpf、72hpf)方面没有明显的变化。子一代基本上没有畸形的出现;在死亡率方面,显微注射组没有明显的变化,水体暴毒组呈上升的趋势,到第9天时具有极其显著性。150dpf性腺石蜡切片结果表明,显微注射和水体暴毒都没有对斑马鱼的精巢和卵巢结构产生影响,这可能是由于BPA的浓度低的原因。
由此可见,此实验对斑马鱼神经方面的影响大于生殖方面的影响,而且水体暴毒的影响大于显微注射。