氧化应激参与溴乙酰胺致斑马鱼胚胎神经发育毒性

作者：何梦婷; 王伟; 许洁; 张洁^*

来源：环境与职业医学, 2021, 38(06): 586-592.

DOI：10.13213/j.cnki.jeom.2021.20580

• 饮用水消毒副产物
• 溴乙酰胺
• 斑马鱼
• 氧化应激
• 神经发育

[背景]溴乙酰胺是一种饮用水消毒副产物,研究证实其具有细胞毒性和遗传毒性,但对于神经发育的毒性作用尚不明确。[目的]探究溴乙酰胺在斑马鱼胚胎期暴露所致神经发育毒性及可能机制。[方法]将野生型斑马鱼胚胎随机分为6组(每组n=30)进行染毒,分别为:对照组、溴乙酰胺各质量浓度(后称:浓度)(0.625、1.25、2.5、5、10 mg·L-1)染毒组。染毒时间为受精后2 h(2 hpf)至96 hpf。每天观察斑马鱼胚胎的死亡情况并更换培养液,最终统计72 hpf的孵化率和96 hpf的死亡率、畸形率、体长。于120 hpf时检测斑马鱼幼鱼的运动行为能力,并进行结果统计。用二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)为探针检测斑马鱼体内活性氧(ROS)水平。通过荧光定量PCR方法检测神经发育相关基因(dlx2、ngn1、elavl3、shha、mbp、syn2a)及氧化应激相关基因(Cu/Zn sod、gpx、cat、nrf2、ho-1)的表达情况。[结果]72 hpf时,10 mg·L(-1溴乙酰胺染毒组斑马鱼胚胎的孵化率为88.40%,较对照组(100%)降低(P <0.05)。96 hpf时,5、10 mg·L(-1溴乙酰胺染毒组斑马鱼胚胎的死亡率为48.10%和96.06%,较对照组(15.92%)升高(P <0.05);2.5、5 mg·L(-1溴乙酰胺染毒组胚胎畸形率为21.38%和43.43%,也较对照组(1.94%)升高(P <0.05);2.5、5 mg·L(-1溴乙酰胺染毒组胚胎体长分别为5.21、4.94 mm,较对照组(5.40 mm)下降(P <0.05)。运动检测发现:与对照组相比,溴乙酰胺染毒组均出现运动距离下降和运动时间缩短的现象,差异具有统计学意义(P <0.05)。ROS染色发现,1.25、2.5、5 mg·L(-1溴乙酰胺染毒组斑马鱼胚胎头部区域ROS表达水平高于对照组,差异具有统计学意义(P <0.05)。定量PCR检测结果发现:与对照组相比,神经发育相关基因dlx2在2.5、5 mg·L(-1染毒组表达下调,ngn1在5 mg·L(-11染毒组下调,elavl3、shha在1.25、2.5和5 mg·L(-1染毒组下调,mbp在1.25、5 mg·L(-1染毒组下调,syn2a在各染毒组均下调,差异具有统计学意义(P <0.05);氧化应激相关基因Cu/Zn sod在2.5、5 mg·L(-1染毒组上调,gpx在5 mg·L(-1染毒组上调,cat、nrf2在1.25、2.5、5 mg·L(-1染毒组上调,ho-1在各染毒组均上调(P <0.05)。[结论]溴乙酰胺暴露后可能通过诱导氧化应激,抑制神经发育相关基因的表达,从而导致斑马鱼胚胎神经发育毒性。

• 单位
  公共卫生学院; 苏州大学