全氟辛烷磺酸(PFOS)慢性暴露诱导斑马鱼肝脏脂质堆积的分子机制研究

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全氟辛烷磺酸(PFOS)是一种持久性有机污染物,因其化学结构的稳定性及其在生产生活中的广泛应用,虽已下令停止生产,但仍会在未来的长期内继续存在于环境中。现有的研究表明,PFOS是一种具有多器官毒性的环境污染物,其遗传毒性,生殖毒性,神经毒性,发育毒性,以及内分泌干扰作用等已得到充分的证实。并且越来越多的研究证实,PFOS能够干扰脂质代谢,其研究对象主要集中在哺乳动物及人身上,虽其对血脂的影响的研究结果不太一致,但其能引起肝肿大的效果却是毫无疑义的。近年来,脂肪肝的发病率呈逐年上升趋势,且发病趋于低龄化,如果不能及时的得到诊断及有效的治疗,其会逐渐发展为纤维化,直至肝癌。本研究以斑马鱼为研究对象,对其进行慢性长期暴露,暴露至5个月时出现明显的肝脏脂质堆积,我们分别从脂质的合成、分解及转运等方面对PFOS引起肝脏脂质堆积的分子机制进行研究,以期为进一步的探索及医学研究提供帮助;同时,我们还急性模拟F1代,观察F0代的慢性暴露对下一代的影响。  慢性实验中,从8hpf开始利用0.5μM的PFOS对斑马鱼胚胎进行暴露,对照组为0.01%的DMSO,暴露时间长达5个月。在暴露期间,处理组与对照组各选出2缸鱼,从暴露时间为2个月开始,每一个月测一次体长,体重,并计算生长指数(雌雄分开)。暴露达5个月时,HE染色发现雄性肝脏内出现大量空泡,为了进一步的验证肝脏发生了脂质堆积,我们又做了冰冻切片Oil red0染色、肝体指数的检测、肝脏中甘油三酯(TG),总胆固醇(TC)的检测。为了观察肝脏内脂质合成情况的变化,我们对肝脏组织受体基因进行QPCR;为了观察肝脏内脂质分解情况的变化,我们对肝脏中ATP水平进行检测,从而对线粒体功能损伤进行了评价;为了观察肝脏脂质运输情况的变化,我们对斑马鱼进行断尾取血,测血清HDL/LDL水平。以上检测均雌雄分开。  急性实验中,从8hpf开始利用1μM的PFOS对斑马鱼胚胎进行暴露,对照组为0.1%的DMSO,24hpf开始利用PTU(1×)脱色素,暴露至96hpf结束。自96hpf至120hpf进行脱毒处理,脱毒结束后分别用PED6(处理2h,4h,6h)、BODIPY-C16(处理0.5h,1h)、BODIPY-C5(处理0.5h,1h)、NBD-cholesterol(处理0.5h,1h)对其进行处理,处理结束后,用MS-222进行麻醉,在荧光显微镜下观察,拍照。  实验结果:慢性实验中,从第三个月开始斑马鱼的体长,体重开始受到影响(体长,体重均下降),从第四个月开始丰满度开始显著升高;对血清脂质水平的影响为,处理组雄鱼TG、TC较对照组均显著降低,而雌鱼的检测结果与雄鱼刚好相反;组织学检测中,石蜡切片HE染色的结果及冰冻切片Oil red0染色的结果都直观的呈现出只有处理组雄鱼肝脏内出现大量的脂滴,处理组雌鱼及对照组的鱼肝脏内均无明显的脂质堆积情况;处理组雄性及雌性斑马鱼肝体指数均高于对照组,雄鱼具有显著性;处理组雄性及雌性斑马鱼肝脏组织TG及TC水平均较对照组升高,其中,雄鱼及雌鱼TG的升高均具有极显著性,而TC的升高只在雄鱼中表现出极显著性,雌鱼不具显著性;肝脏内受体基因的表达受PFOS暴露影响,处理组较对照组绝大多数均显著上调;处理组斑马鱼肝脏内ATP水平较对照组降低,雄鱼表现出显著性;处理组雄鱼HDL/LDL较对照组均显著降低,雌鱼HDL所测结果与雄鱼一致,LDL的检测结果表现出相反的趋势。急性实验中,利用BODIPY-C5处理后,处理组与对照组斑马鱼体内荧光强无显著性差别,以此排除了冈吞咽功能受损而影响斑马鱼对荧光类似物的吞咽能力;PED6处理后,处理组荧光强度较对照组低,在处理2h后表现出显著性,但随着处理时间的延长,其组间的差别逐渐减小;NBD-cholesterol处理后,处理组与对照组相比荧光强度显著降低,且随着处理时间的延长,其差别仍具显著性。  现有的关于PFOS对脂代谢的研究,大多以哺乳动物为研究对象。本实验利用斑马鱼为模式生物,为了探索PFOS诱导斑马鱼肝脏脂质堆积的分子机制,我们分别从肝脏的脂质合成、分解及转运等方面非常全面的进行研究,尤其是该方面肝脏受体基因方面的研究还鲜见报道;此外,我们还利用急性模拟对F1代进行了研究,从而评价了F0代的暴露是否会对F1代继续产生影响。
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