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阿特拉津和毒死蜱单一及联合亚慢性暴露对鲤鱼免疫器官的毒性研究

作　者: 王旭
导　师: 徐世文
学　校: 东北农业大学
专　业: 临床兽医学
关键词: 阿特拉津和毒死蜱鲤鱼免疫器官 HSP70 IL-1β IFN-γ
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

阿特拉津(Atrazine)和毒死蜱(Chlorpyrifos)是目前广泛应用的除草剂和杀虫剂,它们可以通过不同的途径进入水生环境,最终在水生生物体内蓄积,不仅能影响浮游生物、水藻和水生植物,也能对鱼类产生毒理学效应。近年来,关于阿特拉津和毒死蜱的毒性研究多集中于啮齿类动物,对鱼类免疫功能的研究很少,为了丰富其免疫毒理学资料,本文以鲤鱼为对象,进行阿特拉津(4.28、42.8和428μg/L)、毒死蜱(1.16、11.6和116μg/L)以及二者联合(1.13、11.3和113μg/L)亚慢性暴露,检测了鲤鱼脾脏和头肾抗氧化功能(SOD和MDA)、相关酶活性(LDH、ACP、ALP和Na~+/K~+-ATPase)、组织结构、基因表达(HSP70、HSC70、IL-1β、IL-1RI和IFN-γ)及其残留。研究结果表明:1.阿特拉津和毒死蜱单一及联合亚慢性暴露均能导致鲤鱼脾脏和头肾组织发生损伤,诱导LDH和ACP酶活性升高,抑制ALP和Na~+/K~+-ATPase酶活性,联合染毒引起的损伤强于单一暴露。2.阿特拉津和毒死蜱及二者混合物均能诱导鲤鱼脾脏和头肾SOD活性降低以及MDA含量增加,进而破坏机体抗氧化防御系统及清除自由基功能,造成鲤鱼脾脏和头肾发生氧化损伤,联合染毒导致氧化损伤程度强于单一暴露。3.阿特拉津和毒死蜱进入鲤鱼体内后会以原型或代谢产物的形式富集在脾脏和头肾组织,联合染毒阿特拉津和毒死蜱及其代谢产物蓄积水平强于单一暴露。4.在阿特拉津和毒死蜱实验浓度范围内,脾脏和头肾IL-1β、IL-1RI mRNA表达上调,高剂量阿特拉津和毒死蜱抑制IFN-γmRNA表达,证实阿特拉津和毒死蜱通过影响IL-1β、IL-1RI和IFN-γmRNA表达对鲤鱼产生免疫毒性。5.阿特拉津和毒死蜱及其混合物可引起鲤鱼脾脏和头肾组织HSP70和HSC70 mRNA表达增加,表明其引起免疫器官损伤时HSP70和HSC70起到了保护作用。综上所述,阿特拉津和毒死蜱单一及联合亚慢性暴露,在相应的暴露浓度和暴露时间条件下,能引起脾脏和头肾组织损伤,诱导LDH和ACP酶活性及MDA含量升高,抑制SOD、ALP和Na~+/K~+-ATPase酶活性,导致IL-1β、IL-1RI、HSP70和HSC70 mRNA表达升高,抑制IFN-γmRNA表达,证实阿特拉津和毒死蜱对鲤鱼免疫器官具有免疫毒性作用。

全文目录

摘要  10-11
英文摘要  11-13
1 引言  13-19
  1.1 阿特拉津和毒死蜱的理化性质及结构  13-14
    1.1.1 阿特拉津的结构及理化性质  13
    1.1.2 毒死蜱的结构及理化性质  13-14
  1.2 阿特拉津和毒死蜱的作用机理及应用现状  14-15
    1.2.1 阿特拉津的除草机理  14
    1.2.2 毒死蜱的杀虫机理  14
    1.2.3 阿特拉津和毒死蜱的应用现状  14-15
  1.3 阿特拉津和毒死蜱的毒理学研究进展  15-17
    1.3.1 阿特拉津和毒死蜱的急性毒性  15
    1.3.2 阿特拉津和毒死蜱对神经系统的影响  15-16
    1.3.3 阿特拉津和毒死蜱对生殖系统的影响  16
    1.3.4 阿特拉津和毒死蜱对免疫系统的影响  16-17
  1.4 白介素-1 和干扰素-γ 在免疫毒理学中的研究进展  17
  1.5 热休克蛋白70 家族在免疫毒理学中的研究进展  17-18
  1.6 目的与意义  18-19
2 材料与方法  19-25
  2.1 试验毒物  19
  2.2 主要仪器和试剂  19-20
    2.2.1 主要仪器  19
    2.2.2 主要试剂  19-20
  2.3 试验鱼的驯养及暴露环境  20
  2.4 试验的总体设计  20
    2.4.1 暴露实验  20
    2.4.2 恢复实验  20
  2.5 样品的采集与处理  20-21
  2.6 检测项目与方法  21-24
    2.6.1 组织抗氧化指标的检测  21
    2.6.2 组织酶学指标的检测  21
    2.6.3 组织显微结构的观察  21
    2.6.4 组织超微结构的观察  21
    2.6.5 组织中农药残留的检测  21-23
    2.6.6 组织中HSP70、HSC70、IL-1β、IL-1RI 和IFN-γmRNA 表达的检测  23-24
  2.7 试验数据的分析与统计  24-25
3 结果与分析  25-47
  3.1 亚慢性实验临床中毒症状观察  25
  3.2 病理学检查结果  25-27
    3.2.1 病理组织学检查结果  25-26
    3.2.2 组织超微结构观察结果  26-27
  3.3 鲤鱼脾脏和头肾抗氧化功能的检测结果  27-28
    3.3.1 脾脏和头肾SOD 活性的检测结果  27
    3.3.2 脾脏和头肾MDA 水平的检测结果  27-28
  3.4 鲤鱼脾脏和头肾中相关酶的检测结果  28-32
    3.4.1 脾脏和头肾LDH 活性的检测结果  28-29
    3.4.2 脾脏和头肾ALP 活性的检测结果  29-30
    3.4.3 脾脏和头肾中ACP 活性的检测结果  30-31
    3.4.4 脾脏和头肾中Na+/K+-ATP 酶活性的检测结果  31-32
  3.5 鲤鱼组织中农药残留的检测结果  32-36
    3.5.1 阿特拉津和毒死蜱及其代谢产物的高效液相色谱标准谱图  32-33
    3.5.2 标准曲线的测定  33
    3.5.3 鲤鱼脾脏和头肾组织中阿特拉津及其代谢产物残留的检测结果  33-34
    3.5.4 鲤鱼脾脏和头肾组织中毒死蜱以及毒死蜱氧化物残留的检测结果  34-36
  3.6 鲤鱼脾脏和头肾HSP70、HSC70、IL-1β、IL-1RI和IFN-γ mRNA 表达的检测结果  36-47
    3.6.1 实时PCR 检测方法的建立  36
    3.6.2 鲤鱼脾脏和头肾 HSP70、HSC70、IL-1β、IL-1RI 和 IFN-γ 和 β-actine real-time PCR 扩增结果  36-37
    3.6.3 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏及头肾HSP70 mRNA 表达影响的检测结果  37-38
    3.6.4 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏及头肾HSC70 mRNA 表达影响的检测结果  38-40
    3.6.5 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏及头肾IL-1βmRNA 表达影响的检测结果  40-42
    3.6.6 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏及头肾IL-1RI mRNA 表达影响的检测结果  42-44
    3.6.7 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏及头肾IFN-γmRNA 表达影响的检测结果  44-47
4 讨论  47-53
  4.1 阿特拉津和毒死蜱单一及联合亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾结构的影响  47
  4.2 阿特拉津和毒死蜱及其代谢产物在鲤鱼脾脏和头肾的残留情况  47-48
  4.3 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾抗氧化功能的影响  48-49
  4.4 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾NA~+性的影响  49-50
  4.5 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾 HSP70 和 HSC70 MRNA 表达的影响  50-51
  4.6 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾 IL-1Β 和 IL-1RI MRNA 表达的影响  51-52
  4.7 阿特拉津和毒死蜱亚慢性暴露对鲤鱼脾脏和头肾 IFN-Γ MRNA 表达的影响  52-53
5 结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-63
附录  63-82
攻读硕士期间发表的学术论文  82

阿特拉津和毒死蜱单一及联合亚慢性暴露对鲤鱼免疫器官的毒性研究

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