纳米银在鱼鳃中的迁移转化和致毒机制
结题报告
批准号:
21567029
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
42.0 万元
负责人:
陈礼强
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
凌剑、丁城志、宋静宜、彭君、张继来、方丽
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中文摘要
纳米材料在生态环境中的迁移、积累及毒性效应是污染生态化学研究的新热点,但纳米颗粒如何跨越生物屏障,从外界水环境进入到生物体内部的机制不明。鱼鳃是水环境纳米材料暴露的重要靶器官,也是研究纳米材料透过生物屏障的理想组织模型。前期研究提示,纳米材料可能通过鳃上皮细胞膜渗透、细胞内吞和细胞间紧密连接等途径跨越鱼鳃组织屏障而进入鱼体,但其具体的转运途径和转化机制尚不清楚。本研究拟以纳米银为代表,考察理化特性对纳米银在鱼鳃表面迁移行为的影响,揭示纳米银在穿越鱼鳃组织过程中的跨膜转运途径、组织内迁移和转化过程,明晰纳米银透过鱼鳃过程中的毒性效应及机制,阐明纳米银穿越鱼鳃组织屏障的机理。本研究对揭示纳米银跨越生物组织屏障的机制具有重要价值,对阐明纳米银水生态环境行为和致毒机制有重要理论意义。
英文摘要
The migration, accumulation and toxic effects of nanomaterials in the ecological environment are the critical research topics in the recent years. However, the mechanism that involved in nanoparticles across the biological barriers from outside of aquatic environment into the organism inside is still unknown. Gill is a principal target organ for the nanomaterials of aquatic exposure, which often employed as an ideal organ model for exploring the transportation of nanomaterials across the biological barriers. Previous reports suggested that nanomaterials may across the gill epithelial through the cell membrane penetration, endocytosis and intercellular tight junctions to entry into the fish body, but the specific transport pathways and mechanism of transformation is unclear.In this study, the effect of physicochemical properties of silver nanoparticles (AgNPs) on its migration behaviors in gill surface will be investigated firstly. Then, the pathway of trans-membrane transportation of AgNPs, and its migration and transformation process within gill tissue will be further revealed. The mechanism involved in the toxic effect of AgNPs on the gill injury will be clarified during they get through the tissue barrier. This study has important implication for the mechanism of AgNPs getting cross the biological barriers. It also has important theoretical contribution to elucidating the toxic mechanism of AgNPs to organism and its behavior in the aquatic environment.
纳米银在水生态环境中的迁移、积累和毒性效应是当前污染生态化学研究的热点。鱼鳃是水环境纳米颗粒暴露的重要靶器官,然而,纳米银颗粒如何跨越鱼鳃组织屏障并产生毒性效应的机制仍不清楚。本项目以鱼鳃为组织模型,主要开展了以下六各方面的工作:(1)采用暗场实时成像技术揭示了单颗粒纳米银在水体和鱼鳃中的动力学特性;(2)运用生物配体模型和生物富集动力学模型,揭示了不同粒径纳米银和银离子在鱼鳃中的积累和排出的动力学过程;(3)利用水生动物呼吸仪和组织病理学技术,揭示了AgNPs暴露引起的鲤鱼呼吸压力与鳃组织病理特征之间的相关关系。(4)研究了不同亚致死浓度的纳米银暴露96小时对鱼鳃膜的脂肪酸组成、膜的流动性、膜脂质过氧化和鳃的组织病理结构的影响,揭示了纳米银对鱼鳃膜损伤的毒性机制。(5)采用组织病理学和蛋白质组学的方法,揭示鲤鱼急性暴露于纳米银和硝酸银后,鱼鳃组织的形态和蛋白质组的变化状况以及可能的蛋白质调控机制。(6)通过整合转录组学和代谢组学技术,揭示了纳米银急性(24 h)暴露和7天恢复过程中鱼鳃的毒性响应机理,及损伤后恢复的可塑性机制。这些研究结果对揭示纳米银在水生态环境中的行为和致毒机制具有重要理论价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Intensive epidermal adsorption and specific venous deposition of carboxyl quantum dots in zebrafish early-life stages
斑马鱼生命早期阶段羧基量子点的密集表皮吸附和特异性静脉沉积
DOI:10.1016/j.chemosphere.2017.05.173
发表时间:2017
期刊:Chemosphere
影响因子:8.8
作者:Chen Li Qiang;Ding Cheng Zhi;Ling Jian
通讯作者:Ling Jian
Poly(thymine)-templated copper nanoparticles as a fluorescence probe for highly selective and rapid detection of cysteine
聚胸腺嘧啶模板铜纳米粒子作为荧光探针,用于高选择性和快速检测半胱氨酸
DOI:10.1080/00387010.2017.1297955
发表时间:2017-03
期刊:Spectroscopy Letters
影响因子:1.7
作者:Peng Jun;Ling Jian;Tan Yan-Yan;Jing Chun-Ju;Li Xing-Juan;Chen Li Qiang;Cao Qiu-E.
通讯作者:Cao Qiu-E.
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中国水产科学
影响因子:--
作者:向乾乾;丁刘勇;张超;孙洁;王迪;丁城志;陈礼强
通讯作者:陈礼强
Metabolic profiling of silver nanoparticle toxicity in Microcystis aeruginosa
铜绿微囊藻中银纳米颗粒毒性的代谢分析
DOI:10.1039/c8en00738a
发表时间:2018-11
期刊:Environmental Science-Nano
影响因子:7.3
作者:Zhang Ji Lai;Zhou Zhi Peng;Pei Ying;Xiang Qian Qian;Chang Xue Xiu;Ling Jian;Shea Damian;Chen Li Qiang
通讯作者:Chen Li Qiang
Chicken Egg White-stabilized Au Nanoclusters for Selective and Sensitive Detection of Hg(II)
鸡蛋清稳定的金纳米簇用于选择性和灵敏地检测 Hg(II)
DOI:10.2116/analsci.33.671
发表时间:2017-06-01
期刊:ANALYTICAL SCIENCES
影响因子:1.6
作者:Li, Xing-Juan;Ling, Jian;Ding, Zhong-Tao
通讯作者:Ding, Zhong-Tao
纳米银对淡水生态系统结构和功能的影响
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    陈礼强
  • 依托单位:
纳米银在水生态食物链中的迁移和生物放大
  • 批准号:
    21307105
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈礼强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金