基于环境浓度下全氟烷基醚磺酸盐慢性暴露对斑马鱼免疫和抗氧化功能的影响及其机理研究
结题报告
批准号:
41867064
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
涂文清
依托单位:
学科分类:
D0708.生态毒理学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴永明、刘丽贞、黄晶、邓觅、邹义龙、余晓玲
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中文摘要
作为PFOS的替代品,近年来全氟烷基醚磺酸盐(F-53B)在各种环境介质甚至人体内被广泛检出,但有关F-53B的毒性数据却十分缺乏,这预示了开展相关研究工作的必要性和紧迫性。申请人前期研究发现F-53B可导致斑马鱼发育毒性和抗氧化酶活性的降低,但作用机制尚不清楚。本项目以我国主要河流中F-53B浓度为参考暴露剂量,对斑马鱼进行长期暴露,分析F-53B在斑马鱼体内的累积特征,进而研究富集于鱼体内的F-53B对斑马鱼生长发育、组织病理、氧自由基、一氧化氮、丙二醛含量及主要抗氧化酶活性的影响,并进一步通过检测参与调控氧化应激和免疫反应相关基因和蛋白的表达量变化,利用计算毒理学相关技术确定F-53B与靶标蛋白的相互作用机制,以期诠释环境浓度的F-53B长期暴露对斑马鱼免疫和抗氧化功能影响的分子机理。研究成果为全面评价F-53B的生态健康风险提供理论依据,并为其它PFOS替代品的毒性评价提供新思路。
英文摘要
As an alternative to PFOS, chlorinated polyfluorinated ether sulfonic acid (F-53B) has been frequently detected in various environmental media and even in humans in recent years, but the data on the toxicity of F-53B is scarce, which indicates the necessity and urgency of carrying out relevant research work. In the previous studies, the applicant found F-53B could cause developmental toxicity and decrease antioxidant enzyme activity in zebrafish, but the mechanisms of action are not yet clear. In this study, the concentration of F-53B in major rivers in China will be selected as the reference exposure dose and zebrafish will be chronically exposed to F-53B. The cumulative characteristics of F-53B in zebrafish were analyzed, and the effects on the growth and development of zebrafish, histopathology, oxygen radicals, nitric oxide, malondialdehyde content and major antioxidant enzyme activities were studied. Furthermore, the molecular mechanisms that influence the immune and antioxidant function of zebrafish will be interpreted by detecting changes in the expression levels of genes and proteins involved in the regulation of oxidative stress and immune responses and using computational toxicology-related techniques to determine the interaction mechanism between F-53B and target proteins. The research results provide a theoretical basis for a comprehensive evaluation of the ecological health risks of F-53B, and provide new ideas for the toxicity evaluation of other PFOS alternatives.
近年来F-53B和OBS作为PFOS的替代品在不同环境介质甚至人体内被广泛检出,但是基于环境浓度下它们长期暴露产生的毒性效应及其分子机制还不清楚。本项目在前期工作基础上,从氧化应激和免疫反应的视角出发,结合分析化学、分子生物学以及计算毒理学等多种技术手段,研究了环境浓度的PFASs长期暴露对水生动物斑马鱼的生态健康风险。研究结果表明:PFASs主要在斑马鱼的血液和肝脏中富集,这与PFASs能够同鱼类血清白蛋白和肝脏脂肪酸结合蛋白结合相关,同时毒代动力学相关参数与暴露浓度具有显著相关性。与F-53B和OBS相比,慢性暴露于PFOS诱导的肝脏氧化应激更为严重,且这三种PFASs通过抑制促炎细胞因子的表达诱导了相似的抗炎反应。肠道菌群分析显示,这三种PFASs处理组中,Plesiomonas、Aeromonas、Cetobacterium、Shewanella和Vibrio的相对丰度变化趋势是相同的。PFASs暴露后肠褶皱高度降低,肠道中hepcidin、muc以及免疫相关基因mpo和saa的表达量增加,肠道紧密连接相关基因occ的表达量降低。总的来说,暴露于PFOS替代品F-53B和OBS可诱导与成年斑马鱼肠道微生物群失调相关的肝脏免疫毒性。课题的实施有助于推进此类化合物在现有环境容量下的生态健康风险评估,为政府部门监管这些PFOS替代品的处理和排放提供有力的科学依据,从而防止和减少它们对环境和人类所造成的潜在危害。
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
Comparison of toxicokinetics and toxic effects of PFOS and its novel alternative OBS in zebrafish larvae
PFOS 及其新型替代 OBS 对斑马鱼幼虫的毒代动力学和毒性作用比较
DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.129116
发表时间:2021
期刊:Chemosphere
影响因子:8.8
作者:Yilong Zou;Yongming Wu;Qiyu Wang;Jinbao Wan;Mi Deng;Wenqing Tu
通讯作者:Wenqing Tu
Acute exposure to environmentally relevant concentrations of Chinese PFOS alternative F-53B induces oxidative stress in early developing zebrafish.
急性暴露于环境相关浓度的中国 PFOS 替代品 F-53B 会在早期发育的斑马鱼中诱导氧化应激。
DOI:10.1016/j.chemosphere.2019.07.016
发表时间:2019
期刊:Chemosphere
影响因子:8.8
作者:Wu Yongming;Huang Jing;Deng Mi;Jin Yuanxiang;Yang Huilin;Liu Yu;Cao Qinyan;Mennigen Jan A;Tu Wenqing
通讯作者:Tu Wenqing
Comparative chronic toxicities of PFOS and its novel alternatives on the immune system associated with intestinal microbiota dysbiosis in adult zebrafish
全氟辛烷磺酸及其新型替代品对成年斑马鱼肠道菌群失调相关免疫系统的慢性毒性比较
DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.127950
发表时间:2021-12-08
期刊:JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS
影响因子:13.6
作者:Huang, Jing;Wang, Qiyu;Tu, Wenqing
通讯作者:Tu, Wenqing
Uptake and elimination of emerging polyfluoroalkyl substance F-53B in zebrafish larvae: Response of oxidative stress biomarkers
斑马鱼幼虫对新兴多氟烷基物质 F-53B 的吸收和消除:氧化应激生物标志物的反应
DOI:10.1016/j.chemosphere.2018.10.025
发表时间:2019
期刊:Chemosphere
影响因子:8.8
作者:Yongming Wu;Mi Deng;Yuanxiang Jin;Xiyan Mu;Xiaoli He;Nha-Thi Luu;Chunyan Yang;Wenqing Tu
通讯作者:Wenqing Tu
Crosstalk between histological alterations, oxidative stress and immune aberrations of the emerging PFOS alternative OBS in developing zebrafish
新兴 PFOS 替代 OBS 在斑马鱼发育中的组织学改变、氧化应激和免疫畸变之间的串扰
DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.145443
发表时间:2021-02-19
期刊:SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
影响因子:9.8
作者:Huang, Jing;Wang, Qiyu;Tu, Wenqing
通讯作者:Tu, Wenqing
新型PFOS替代品OBS干扰多巴胺稳态诱导斑马鱼认知功能障碍的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    35万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    涂文清
  • 依托单位:
新型全氟化合物替代品干扰斑马鱼摄食和能量代谢的分子机制研究
  • 批准号:
    42007377
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    涂文清
  • 依托单位:
国内基金
海外基金