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目的:本项目拟以广泛存在于环境介质中的氯代有机磷阻燃剂(TCEP及TCIPP)为研究对象,以斑马鱼为模式生物,探讨TCEP及TCIPP对斑马鱼仔鱼早期神经发育的影响,以揭示TCEP及TCIPP对斑马鱼的神经毒性作用及潜在的分子机制。方法:将斑马鱼胚胎(受精后2小时[hpf]内)暴露于不同浓度的TCEP及TCIPP(0,100,500及2500μg/L)直至120 h,同时选用典型的神经毒性物质毒死蜱(CPF,100μg/L)作为阳性对照。实验过程中对斑马鱼仔鱼72 hpf孵化率、96 h死亡率以及畸形率等生长发育指标进行测定,同时对斑马鱼仔鱼在光暗交替刺激下的自主运动行为、乙酰胆碱含量和乙酰胆碱酯酶活性、中枢神经发育相关的基因(主要包括:α1-tubulin、mbp、syn2α、gfap、shha、ache及gap43)和蛋白等指标进行测定,综合评价TCEP和TCIPP对斑马鱼早期神经发育的影响,并与CPF进行对比研究。结果:我们的结果表明:阳性对照CPF能诱导斑马鱼仔鱼出现典型的发育毒性,主要表现为:与对照组相比,孵化率(81.4±5.62%)和存活率(82.7±4.25%)均显著降低,畸形率(4.96±0.48%)明显增加(畸形类型例如脊柱弯曲),同时CPF还引起斑马鱼仔鱼运动行为的改变,主要表现为暗刺激下的运动速度减弱。对比研究发现,中低浓度TCIPP和TCEP对斑马鱼仔鱼的发育及运动行为没有显著的影响,但高浓度的TCIPP和TCEP暴露会导致斑马鱼孵化率降低(TCIPP组为84.6±2.79%,TCEP组为85.8±5.74%);存活率降低(TCIPP组为85.3±4.65%,TCEP组为86.5±3.95%);畸形率增加(TCIPP为2.48±0.35%,TCEP为2.82±0.98%);同时对自主运动行为分析发现,在暗刺激作用下斑马鱼的自主运动速度减弱。通过上述结果对比分析发现,TCIPP及TCEP的暴露会影响斑马鱼仔鱼的生长发育及运动行为,但是其影响程度较CPF弱。进一步研究结果发现,TCIPP和TCEP对斑马鱼仔鱼乙酰胆碱含量及AChE活性没有影响,但CPF却显著增加乙酰胆碱含量并抑制AChE的活性。最后对中枢神经发育关键基因及蛋白进行检测发现,TCIPP、TCEP和CPF的暴露均显著抑制神经发育相关基因和蛋白(如mbp,syn2a和α1-微管蛋白)的表达。除此之外,TCIPP和TCEP还可以影响shha和gap43 mRNA水平的表达,但CPF对shha和gap43的mRNA表达没有影响。结论:我们的结果表明TCIPP和TCEP可能对斑马鱼胚胎/仔鱼的神经发育产生不利影响,其分子机制可能与有机磷农药CPF引起的神经毒性不同,主要通过影响中枢神经发育关键基因和蛋白的表达,而对乙酰胆碱酯酶并没有显著的影响。