2017年爆發(fā)的“毒雞蛋”事件引起了人們對于氟蟲腈的重視。氟蟲腈是一種苯基吡唑類殺蟲劑,其大量使用嚴重威脅了農(nóng)產(chǎn)品的安全性。氟蟲腈及其降解代謝產(chǎn)物對于哺乳動物具有一定的神經(jīng)毒性,并且其代謝產(chǎn)物可能毒性更高。目前相關(guān)的毒性研究主要集中于動植物體,無法獲知細胞層面的具體毒性作用差異。本文以PC12細胞為模型,開展了氟蟲腈及其代謝物的細胞毒性研究,以期在微觀層面探究其神經(jīng)毒性存在的差異及原因,為毒性機理研究和安全性評價提供依據(jù)和指導。本文對氟蟲腈及其代謝物在細胞中的降解代謝進行了研究,并結(jié)合細胞活性測定、脂質(zhì)組學以及氨基酸代謝組學研究方法探究了氟蟲腈及其代謝物對于PC12細胞的毒性作用差異。主要結(jié)論如下:1、建立了氟蟲腈及其代謝物在PC12細胞中的檢測方法。細胞樣品經(jīng)過破碎后,以0.5%乙酸乙腈提取,渦旋離心,過0.22μm濾膜后上UPLC-MS/MS測定。PC12細胞中氟蟲腈及其代謝物的線性范圍在0.1-100μg/L之間,回收率為83.53-114.11%,相對標準偏差(RSD)低于7.54%。以上結(jié)果證明該法靈敏性,可靠性和簡便性,可作為降解代謝研究的手段。2、通過降解代謝實驗研究了四種物質(zhì)在PC12細胞中的穩(wěn)定性。結(jié)果證明四種物質(zhì)暴露細胞72h的時間內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化較少,特別是氟蟲腈砜,幾乎不發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化。說明氟蟲腈砜在PC12細胞中最為穩(wěn)定,可對細胞產(chǎn)生持久性的影響,需要對其加以關(guān)注。3、基于脂質(zhì)組學技術(shù),研究了四種物質(zhì)暴露對PC12細胞活性以及甘油磷脂的影響。細胞活性的實驗結(jié)果顯示:氟甲腈染毒組細胞活性下降最明顯,其次是氟蟲腈砜組。脂質(zhì)組學結(jié)果則顯示:甘油磷脂含量也有較大差異,氟蟲腈砜與氟甲腈暴露后產(chǎn)生的差異代謝物更多,對PC、PS、PI均有較為顯著的影響,氟蟲腈和氟蟲腈亞砜暴露僅對PC和PI的影響較為顯著。結(jié)合相關(guān)文獻可知氟蟲腈和氟蟲腈亞砜主要影響神經(jīng)活動、細胞信號傳導,而氟蟲腈砜和氟甲腈除此之外還影響了線粒體凋亡。以上結(jié)果說明線粒體凋亡過程可能是氟甲腈和氟蟲腈砜具有更強毒性的原因。4、借助代謝組學技術(shù)研究了四種物質(zhì)暴露后對細胞內(nèi)氨基酸的影響。研究結(jié)果顯示:氟蟲腈砜和氟甲腈引起了更多的氨基酸類物質(zhì)上調(diào),并且更多的的差異代謝物。氟甲腈的差異代謝物最多,除共有的差異代謝物外,還有苯丙氨酸等四種差異代謝物,分別與氧化應(yīng)激、神經(jīng)元損傷、磷脂合成、機體免疫有關(guān)。氟蟲腈砜則還有苯丙氨酸和組氨酸兩種差異代謝物,分別與氧化應(yīng)激反應(yīng)、抗炎反應(yīng)有關(guān)。以上也可能是氟甲腈和氟蟲腈砜具有較強毒性的原因。
【學位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TQ453;TS201.6
【部分圖文】：

討論在 PC12 細胞中降解代謝研究看出，細胞暴露于 21.49μg/mL 氟蟲腈 6 小時后 PC12 細胞中.10μg/L，24h 后最終增加至 12.74μg/L。隨著時間的推移降至 8的三種代謝產(chǎn)物均檢測到低于 2μg/L 的水平，表明氟蟲腈在 72 0h 到 72h，可以觀察到氟蟲腈砜和氟蟲腈亞砜（氧化產(chǎn)物和氟度從 0.16 到 1.24μg/L 和 0.12 到 0.42μg/L 不等，這可以證明 蟲腈砜和氟蟲腈亞砜，另 部分氟蟲腈可代謝并從細胞中排出可以得出，72h 后氟蟲腈在 PC12 細胞中的主要代謝產(chǎn)物為氟蟲小鼠體內(nèi)的主要代謝途徑是通過硫醚基團的氧化產(chǎn)生氟蟲腈砜，氟蟲腈砜也是人肝微粒體（HLM）中 CYP 氧化的主要代謝產(chǎn) 致，可以證明氟蟲腈在哺乳動物機體內(nèi)代謝產(chǎn)物主要為氟蟲

圖 3-2 氟蟲腈砜暴露 72h 內(nèi)各種化合物的含量變化（n=6）anges in the content of various compounds during exposure to fipronil sulfon亞砜在 PC12 細胞中降解代謝研究以看出，氟蟲腈亞砜的含量在 6h 后迅速上升，但在 24h 后明砜的含量從 24 小時到 72 小時有增加的趨勢，與氟蟲腈亞砜氟蟲腈的還原產(chǎn)物，可以推測推測它可能在細胞中先氧化生蟲腈砜。但目前沒有相關(guān)文獻的支持，證據(jù)不夠充分，還需砜可能的代謝機制。

圖 3-2 氟蟲腈砜暴露 72h 內(nèi)各種化合物的含量變化（n=6）hanges in the content of various compounds during exposure to fipronil sulfone亞砜在 PC12 細胞中降解代謝研究可以看出，氟蟲腈亞砜的含量在 6h 后迅速上升，但在 24h 后明腈砜的含量從 24 小時到 72 小時有增加的趨勢，與氟蟲腈亞砜的是氟蟲腈的還原產(chǎn)物，可以推測推測它可能在細胞中先氧化生成氟蟲腈砜。但目前沒有相關(guān)文獻的支持，證據(jù)不夠充分，還需要亞砜可能的代謝機制。

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本文編號：2811110