吐納麝香及鎘對蚯蚓金屬硫蛋白和谷胱甘肽的影響及機理.pdf

1、人造香料是日用化學(xué)品中的常見添加物,進入環(huán)境則成為新型污染物,其生物效應(yīng)尚未研究清楚。因其具有較強的脂溶性,易吸附在固體顆粒物上,是潛在的土壤污染物。而大規(guī)模的土壤重金屬污染是當(dāng)前中國城市和鄉(xiāng)村重要環(huán)境問題,考慮到重金屬的特性,而且目前仍沒有較好的原位修復(fù)技術(shù),多環(huán)麝香和重金屬的復(fù)合污染對土壤生態(tài)系統(tǒng)的效應(yīng)有很大研究價值。
　　 本論文選取土壤模式生物赤子愛勝蚓作為研究對象,在急性或慢性染毒的環(huán)境中,考察鎘(Cd2+)與吐納麝香

2、(AHTN)單一或聯(lián)合染毒對蚯蚓體內(nèi)重金屬生物標(biāo)志物的影響。從機理角度簡單解釋了Cd2+與AHTN影響金屬硫蛋白(MT)含量的原因,并試圖從實用角度分析復(fù)合污染時生物標(biāo)志物的選擇。
　　 本論文的主要研究結(jié)果包括:
　　 1.急性Cd2+染毒時蚯蚓體內(nèi)金屬硫蛋白mRNA(MTmRNA)、MT蛋白、谷胱甘肽(GSH)呈上升趨勢,重金屬主要上調(diào)了蚯蚓MT基因的表達,MT和GSH蛋白的合成,對蚯蚓MT的外排機制無影響。慢性Cd

3、2+染毒時蚯蚓體內(nèi)MT蛋白呈隨劑量的上升趨勢,GSH在一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,當(dāng)Cd2+劑量升高到6.4mg/kg后表現(xiàn)出含量上升,Cd2+慢性染毒時MT/GSH呈上升趨勢。
　　 2.急性AHTN染毒時蚯蚓體內(nèi)GSH變化不明顯,MTmRNA表達受到抑制,MT蛋白的合成被降低;與此同時MI的外排受到抑制,造成合成出的MT蛋白在體內(nèi)堆積。二者綜合作用的結(jié)果是蚯蚓體內(nèi)IdT含量變化不明顯,總MT含量下降,體內(nèi)MT所占比例上升。蚯蚓慢性染

4、毒時隨AHTN暴露劑量上升,GSH有明顯上升趨勢,MT在AHTN高劑量時也明顯上升。AHTN慢性暴露時MT/GSH呈緩慢下降趨勢。
　　 3.Cd2+與AHTN急性聯(lián)合暴露時,兩種污染物對各個指標(biāo)的影響與單一污染趨勢一致,但兩個污染物對每個指標(biāo)的影響程度不同。對于MTmRNA、體內(nèi)MT、總MT和體內(nèi)MT/總MT這四個指標(biāo),Cd2+是主作用因素:AHTN是MTmRNA、體外MT和體內(nèi)MT/總MT三個指標(biāo)的主作用因素。
　　

5、 4.GSH在急性染毒和慢性染毒時表現(xiàn)出的反應(yīng)差異極大。污染物為Cd2+時急性染毒蚯蚓體內(nèi)的GSH含量隨染毒劑量同步上升,慢性染毒GSH只在Cd2+最高劑量時有所上升。說明GSH對重金屬的短期上調(diào)只是應(yīng)激反應(yīng),長期染毒時由其他防御體系(MT的固定)應(yīng)對。污染物為AHTN時急性染毒GSH含量不隨AHTN劑量的變化而變化,慢性染毒時則隨AHTN暴露劑量的上升而上升。GSH這種隨暴露時間不同的特異性變化有可能成為未來AHTN生物標(biāo)志物研究的目

6、標(biāo)。
　　 5.MT、MTmRNA、GSH作為生物標(biāo)志物各有其特點,適用于不同情況。MTmRNA反應(yīng)靈敏,但精密度低,適合定性描述;相對來說MT對重金屬的反應(yīng)最穩(wěn)定可靠,但因為可能受到AHTN干擾,影響了其作為重金屬生物標(biāo)志物的潛力;GSH急性暴露時對重金屬有響應(yīng),但其顯然更有可能成為慢性暴露時AHTN的生物標(biāo)志物。
　　 6.對于聯(lián)合應(yīng)用兩種以上生物標(biāo)志物描述復(fù)合污染進行了簡單的嘗試,其中總MT、體內(nèi)MT/總MT兩項指

7、標(biāo)并未體現(xiàn)出不同于MT或MTmRNA這類單一生物標(biāo)志物的優(yōu)勢。MT/GSH在衡量Cd2+和AHTN污染時體現(xiàn)出了差異,有可能在未來具有實用價值。
　　 結(jié)論:本論文設(shè)計的研究方法同時監(jiān)測了MT的基因表達、蛋白含量和外排強度,結(jié)果顯示,Cd2+對于所研究的標(biāo)志物MT和GSH有明顯的誘導(dǎo)效應(yīng)。而AHTN可引起生物體內(nèi)MT的基因表達與蛋白外排變化。這種聯(lián)合作用將影響生物對重金屬暴露的自我保護功能,導(dǎo)致顯著的聯(lián)合毒性效應(yīng)。聯(lián)合作用下,傳