基于斑馬魚模型的全氟辛酸免疫毒效應(yīng)及機理研究.pdf

1、全氟辛酸（Perfluorooctanoic Acid，PFOA），在世界范圍的水體中均已檢測到，其作為全氟化物（Perfluorinated Compounds，PFCs）的代表物之一，對水生生物造成嚴(yán)重威脅，然而，極少有研究關(guān)注PFOA對水生生物免疫系統(tǒng)的影響。
　　本研究選用模式生物斑馬魚（Danio rerio）的免疫器官脾臟和腎臟為研究對象；采用體內(nèi)暴露方法，暴露濃度為0.05，0.1，0.5和1 mg/L，暴露時間為7

2、，14和21天；通過透射電鏡觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化，定量即時聚合酶鏈鎖反應(yīng)（quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction，qRT-PCR）檢測免疫球蛋白，relA轉(zhuǎn)錄因子，髓樣分化因子(Myeloid Differentiation Factor88，myd88)，Toll樣受體2（Toll-Like Receptor2，TLR2）以及相關(guān)細(xì)胞因子mRNA表達(dá)水平；此外，利用MATLAB R

3、2013a軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行三階多項式擬合，利用Excel2007軟件將免疫球蛋白相對表達(dá)量進(jìn)行雷達(dá)三角整合，并分析了各個指標(biāo)之間相關(guān)性，從而深入研究PFOA致水生生物免疫毒效應(yīng)的潛在致毒機理。透射電鏡結(jié)果顯示：PFOA會對脾臟和腎臟組織結(jié)構(gòu)造成損傷；干擾脾臟免疫細(xì)胞脂質(zhì)運輸及代謝，導(dǎo)致其出現(xiàn)脂褐質(zhì)色素顆粒；誘導(dǎo)脾臟和腎臟免疫細(xì)胞內(nèi)線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出現(xiàn)擴(kuò)張，抑制其進(jìn)一步增殖、分化及成熟，阻止蛋白質(zhì)合成，甚至導(dǎo)致其凋亡。定量RT-PCR結(jié)果

4、顯示：脾臟和腎臟中的細(xì)胞因子和免疫球蛋白的表達(dá)量是一種動態(tài)變化過程，它們會隨PFOA暴露劑量和暴露時間的改變而發(fā)生變化；并且這種改變受TLR/NF-κB通路調(diào)控；此外，脾臟中的細(xì)胞因子相比腎臟更易受到PFOA干擾。尤其是脾臟中的白介素-1β（Interleukine-1β，IL-1β）表達(dá)水平浮動顯著：當(dāng)0.5 mg/L PFOA暴露14天后，脾臟中IL-1β的相對表達(dá)量是對照組的8.1倍；當(dāng)1 mg/L PFOA暴露21天后，其相對表

5、達(dá)量僅是對照組的15％。免疫球蛋白雷達(dá)三角圖結(jié)果表明：在低濃度組暴露初期（7天），脾臟相對腎臟，具有較好的穩(wěn)定性，但隨暴露時間延長，暴露劑量增加，脾臟和腎臟的免疫系統(tǒng)均面臨崩潰。線性相關(guān)分析結(jié)果表明：PFOA暴露后，腎臟中的細(xì)胞因子主要受TLR/myd88/NF-κB通路調(diào)控，而該通路對脾臟中細(xì)胞因子的調(diào)控能力較弱；此外，在脾臟和腎臟中，B細(xì)胞活化因子（B Cell Activating Factor，BAFF）是調(diào)控免疫球蛋白的重要細(xì)

6、胞因子。MATLAB分析結(jié)果表明：除BAFF以外，PFOA還可通過 TLR/myd88/NF-κB通路干擾斑馬魚腎臟中IL-1β、干擾素（Interferon，IFN）、IL-4和IL-21 mRNA的表達(dá)；進(jìn)而影響腎臟中免疫球蛋白表達(dá)水平；此外，脾臟中relA的表達(dá)水平主要受上游蛋白myd88影響，但NF-κB通路對細(xì)胞因子的調(diào)控能力相比腎臟有所不足。綜合上述結(jié)果可得：腎臟中細(xì)胞因子和免疫球蛋白的反應(yīng)水平較脾臟具有滯后性，因此可推斷P