全氟代有机化合物的雌激素效应和对斑马鱼的发育毒性.pdf

第四届全国环境化学学术大会论文集(上册) 全氟代有机化合物的雌激素效应及对斑马鱼的发育毒性 杜永兵1，刘春生1，史熊杰1，PaulK．S．Lain2，RudolfS．S．Wu2，周炳升1 (1中国科学院水生生物研究所，淡水生态与生物技术国家重点实验室，武汉，430072) (2香港城市大学生物与化学系，香港) organic sulfonate， 摘要：全氟代有机化合物(Perfluorinated PFOS)，全氟辛酸胺(perfluorooctanoicacid，PFOA)等是新的持久性有机污染物。我们分别以罗非鱼原代培养的肝细胞为离 体和斑马鱼胚胎为活体模型，进行了PFOS和PFoA的雌激素效应及机理、对斑马鱼胚胎作用的发育毒性，以及斑马鱼低剂量长 期暴露作用的分子生态毒理学效应研究．结果显示，PFCs可显著诱导培养的罗非鱼肝细胞产生卵黄蛋白原(VTG)．表明这类化 合物具有潜在的雌激素效应。PFOS及PFOA可诱导胚胎细胞凋亡，使胚胎产生畸形以及影响与甲袄腺代谢有关基因的表达，表 明鱼类胚胎可作为研究PFCs发育毒性的理想活体模型．对斑马鱼幼鱼进行长期低剂量暴露，PFOS可显著抑制斑马鱼生长，降 低雌性鱼的性体指数(GsI)，改变性别比例，并引起子代畸形、影响子代的存活率。同时，PFoS主要影响雄性斑马鱼肝脏，显 示PFoS对斑马鱼的毒性具有性别差异。 关键词：全氟代有机化合物；肝细胞：雌激素效应；斑马鱼胚胎：发育毒性；细胞凋亡；生态毒理学效应． 引言： 全氟代有机化合物(PFCs)是广泛应用于民用及工业产品领域的化合物。大量研究发现，PFCs呈全球性分布 于水体、野生动物及人体内。在我国的大型水体(如长江、珠江)、城市周边水体，野生动物(如大熊猫、东 北虎)及普通人群中都检测到这类化合物，表明我国受到PFCs的污染。PFCs在环境中非常稳定，很难被物 理、化学、．生物等所降解，并可通过食物链富集，具有持久性有机污染物的特征，因此极有可能纳入持久性 有机污染物的范畴。因此迫切开展对该类化合物研究，以评价其潜在的危害，从而为将来考虑控制其生产、 禁止使用一或寻找新的替代品提供理论依据。尽管已有一些关于PFCs在环境、野生动物及人类体内分布的研 究，但是其对生态环境的影响，特别是对水生生物的毒性作用、机理以及对人类健康的危害知之甚少。鱼类 模型，如斑马鱼在生态毒理学中有着广泛的应用，并可作为评价污染物对人类作用的模型动物。开展PFCs的 毒理学效应，特别是生殖、发育毒性、分子机理以及长期低剂量暴露的生态毒理学效应是研究的重点内容。 1．PFCs的雌激素效应 FrOH，6：2FTOH，8：2FTOH对罗非鱼原代肝细胞进行暴露，以卵黄蛋白原(V1’G) 将PFOS，PFOA，42 为生物标志物，结果显示，所有化合物可显著诱导VTG，并呈剂量·效应关系，表明PFCs具有雌激素效应及 潜在的内分泌干扰潜力。同时，当这些化合物与雌二醇(E2)混合暴露时，可显著抑制E2诱导VTG,表明 能够显著抑制PFCs对VTG的诱导。该结果暗示，PFCs可能通过ER受体介导的途径而发挥雌激素活性。 2．PFCs对斑马鱼胚胎的发育毒性 受精两小时后的斑马鱼胚胎暴露于PFOS(O．1，0．5，l，3，5 ppm)中，通过形态学观察，发现PFOS 可引起胚胎原肠胚发育异常、心率减慢、心包膜水肿、脊柱弯曲、孵化率降低、畸形率升高等现象，该结果 显示PFOS可引起大量胚胎细胞凋亡，且细胞凋亡部位主要位于心脏及尾部区域，表明胚胎发育的畸形与细 295 第四届全国环境化学学术大会论文集(上册) 谢有关基因的表达，如甲状腺激素受体(TR 型。 3．长期低剂量暴露PFOS对斑马鱼的生态毒理学效应 长，对雌鱼则无显著影响，表现为性别差异。但PFOS能够显著抑制雌鱼性体指数(GSl)，并可改变雌雄性 别比例。此外，雄性斑马鱼肝脏出现明显肿大，组织病理学结果显示为明显的脂肪肝现象，该现象在雌鱼中 不明显，因此对肝脏的毒性也表现为性别差异。母体暴露的PFOS，除导致死亡率增加外，亦可显著影响子代 的存活，并在F1代仔鱼出现大