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药物与个人护理品(PPCPs)是近年来广受关注的一类新型污染物。作为广泛使用的药物,双氯芬酸(Diclofenac,DCF)和辛伐他汀(Simivastatin,SV)已经在诸如城市废水等各种环境介质中被检出。然而,目前关于双氯芬酸(DCF)和辛伐他汀(SV)暴露对淡水无脊椎动物潜在影响的研究较少。本实验选取模式生物——大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,在个体水平和分子水平两个不同层面方面探究双氯芬酸(DCF)和辛伐他汀(SV)对甲壳类动物大型溞的毒性效应。在个体层面,我们通过21天的慢性毒性试验调查了双氯芬酸及辛伐他汀对大型溞生长、发育和繁殖参数的影响,包括蜕皮次数、第一次怀卵时间、第一次产卵时间、第一胎产卵个数、总胎数、总产仔数、后代死亡率、体长以及内禀增长率等生理参数。在分子层面则采用实时荧光定量方法探究双氯芬酸及辛伐他汀暴露24 h、48 h和96 h后,对大型溞抗氧化防御以及解毒代谢相关的酶Cu/Zn SOD、CAT、MRP4和MRP5基因m RNA转录表达的影响。通过48 h的急性毒性实验表明,双氯芬酸对大型溞的48 h的LC50为47 mg/L,辛伐他汀对大型溞的48 h的LC50为435μg/L,辛伐他汀对大型溞具有急性毒性作用。双氯芬酸对大型溞21天慢性毒性实验结果表明,随着浓度的升高,大型溞蜕皮次数、第一次怀卵时间、第一次产仔时间、后代死亡率总体呈现先升高后下降的抛物线关系。第一次产仔数以及内禀增长率随着浓度的升高总体呈现下降的趋势。在50μg/L浓度双氯芬酸暴露下,第一次怀卵时间和第一次产仔时间和对照组相比显著延长(p<0.05),说明双氯芬酸对大型溞的生长以及繁殖能力均有影响。并且第一次怀卵时间以及第一次产仔时间等指标对双氯芬酸的暴露较为敏感,可作为表征双氯芬酸对大型溞慢性毒性的敏感参数。辛伐他汀对大型溞21天慢性毒性实验结果表明,大型溞对不同浓度辛伐他汀暴露的敏感度不同,大型溞的第一次产仔时间、总胎数、总产仔个数、后代死亡率及内禀增长率对辛伐他汀最敏感,高浓度下大型溞的生长和繁殖能力受到显著抑制。此外,随着浓度的升高,第一次产仔天数逐渐延长;后代死亡率总体呈上升趋势。而第一次产仔数、总产仔数及内禀增长率则相反,随着浓度的升高而呈下降的趋势。这表明高浓度的辛伐他汀对大型溞的生长和繁殖具有毒害作用。大型溞第一次产仔时间、总胎数、总产仔个数、后代死亡率及内禀增长率可作为表征辛伐他汀对大型溞慢性毒性的敏感参数。分子层面的实验表明,在不同浓度的双氯芬酸暴露不同时间后,大型溞体内Cu/Zn SOD、CAT、MRP4和MRP5基因mRNA表达量的变化表明双氯芬酸暴露能干扰机体抗氧化酶系统以及解毒代谢系统的正常功能。SOD和CAT基因对双氯芬酸暴露较为敏感,可在一定程度上反映双氯芬酸的毒性效应,可作为双氯芬酸对大型溞毒性效应的生物标志物。不同时间不同浓度的辛伐他汀暴露下,大型溞体内Cu/Zn SOD、CAT、MRP4和MRP5基因mRNA表达量呈现显著地抑制或诱导现象,表现一定的规律变化,具有明显的剂量-效应和时间-效应,表明辛伐他汀暴露能干扰机体抗氧化酶系统以及解毒代谢系统的正常功能。随着辛伐他汀暴露浓度、暴露时间的延长,SOD基因呈现诱导状态,表明辛伐他汀对大型溞中的SOD基因具有诱导作用。同时也说明SOD和CAT基因对辛伐他汀较为敏感,可在一定程度上反映辛伐他汀的毒性效应。本文从个体水平研究了双氯芬酸及辛伐他汀对大型溞的生长繁殖的毒性效应,同时也从微观的分子层面分析双氯芬酸和辛伐他汀这两种药物对大型溞抗氧化防御以及解毒代谢相关基因表达的影响,建立了大型溞Cu/Zn SOD、CAT、MRP4和MRP5基因转录表达定量检测方法,为评价双氯芬酸和辛伐他汀等典型PPCPs对水生生物特别是水生无脊椎甲壳动物的生态风险评价提供了一定的科学依据,为进一步研究双氯芬酸及辛伐他汀对甲壳动物的毒性作用机制奠定基础。