【摘要】：磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCIPP)是一種典型的有機磷酸酯類阻燃劑,因其優(yōu)良的阻燃性能,以及全球范圍內(nèi)對溴代阻燃劑(如多溴聯(lián)苯醚)的逐漸禁用,使得TDCIPP作為良好的替代品近年來被大量生產(chǎn)并廣泛使用。由于TDCIPP是以物理添加的形式被應用在產(chǎn)品中的,因此極易釋放進入環(huán)境中。環(huán)境監(jiān)測表明,TDCIPP在空氣、自然水體、土壤和野生生物的組織中具有很高的檢出率,對野生生物和人類的生存和繁衍可能構成潛在的威脅。已有的毒理學研究表明,TDCIPP能夠引起脊椎動物多種毒性效應,然而對低等生物的影響及多代毒性效應仍是未知,故本研究選取營自由生活的低等水生原生動物嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)為實驗生物,通過較高濃度TDCIPP(0.01,0.1和1μmol/L)亞慢性暴露(5 d)和環(huán)境相關濃度(300和3000 ng/L)多代暴露60 d(約372代)及恢復實驗,以表型觀測、轉錄組測序分析、實時定量PCR檢測和透射電子顯微鏡觀察為研究手段,對TDCIPP的毒性效應及分子機制進行了評價和探討。主要結果如下:(1)采用高濃度(1,10,100,1000和10000μmol/L)急性暴露(8 h),研究了TDCIPP對嗜熱四膜蟲生物量的劑量-依賴性抑制效應,EC50為615.1μmol/L。0.01,0.1和1μmol/L TDCIPP亞慢性暴露,通過引起細胞密度、細胞大小和纖毛數(shù)量劑量-依賴性降低,從而導致生物量顯著性降低,表明抑制個體生長和繁殖是TDCIPP的主要毒性效應。RNA-Seq檢測及KEGG富集分析,發(fā)現(xiàn)差異表達基因顯著性富集于核糖體通路,TDCIPP誘導核糖體大、小亞基上的12個核糖體蛋白基因呈現(xiàn)劑量-依賴性的下調(diào)表達。此外,伴隨著核糖體蛋白基因的下調(diào)表達,細胞質(zhì)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體數(shù)量減少,細胞質(zhì)中核糖體增大。本實驗結果表明,TDCIPP可能通過靶向作用于核糖體影響嗜熱四膜蟲的生長和繁殖。(2)多代毒性效應評價實驗中,使用環(huán)境相關劑量TDCIPP對嗜熱四膜蟲開展連續(xù)約372代(60 d)的暴露實驗,隨后進行約372代的恢復實驗。結果發(fā)現(xiàn),TDCIPP暴露引起嗜熱四膜蟲種群數(shù)量、個體大小和纖毛數(shù)量降低;同時,TDCIPP引起纖毛的基體結構發(fā)生改變,基體深度和直徑顯著性降低;此外,TDCIPP誘導了與纖毛組裝和維持相關的基因(ift家族的3個基因:ift52,ift81和ift172,tcp-1家族的7個基因:tcp-1-3700.m00089,tcp-1-3706.m00106,tcp-1-3715.m00106,tcp-1-3731.m00045,tcp-1-3698.m00091,tcp-1-2.m02183和tcp-1-16.m00478)表達上調(diào)。在60 d的恢復實驗中,種群數(shù)量恢復至正常水平,然而,TDCIPP對嗜熱四膜蟲個體大小、纖毛數(shù)量、基體結構及相關基因的影響中部分效應有恢復跡象,大多效應依舊顯著性存在。因此,本研究首次表明環(huán)境相關劑量TDCIPP對嗜熱四膜蟲多代暴露顯示出發(fā)育和繁殖毒性,且部分效應在實驗時間內(nèi)不可恢復。(3)為進一步闡明TDCIPP引起多代毒性效應的作用機制,開展環(huán)境相關劑量(300和3000 ng/L)TDCIPP對嗜熱四膜蟲連續(xù)約372代的暴露及后續(xù)約248代的恢復實驗。在此次實驗中,TDCIPP對嗜熱四膜蟲表型的抑制效應與之前的多代暴露結果一致,恢復效應也相同。另外,此次實驗還發(fā)現(xiàn),TDCIPP引起細胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)池擴張,其上附著的核糖體排列不規(guī)則,細胞內(nèi)這種超微結構變化在恢復實驗階段依舊存在。通過RNA-Seq及KEGG富集分析發(fā)現(xiàn),在暴露和恢復時期,下調(diào)表達的差異基因均顯著性富集于核糖體通路,TDCIPP誘導核糖體大、小亞基上的核糖體蛋白基因普遍呈現(xiàn)劑量-依賴性下調(diào)表達,說明TDCIPP抑制了核糖體功能。此外,在恢復時期,上調(diào)表達的差異基因顯著性富集于核糖體生物合成通路,推測這可能是嗜熱四膜蟲對TDCIPP抑制其核糖體功能所表現(xiàn)出的積極的恢復響應。
【圖文】：

圖 1-1 有機磷類阻燃劑的結構通式（引自 EFRA，2007）Fig. 1-1 General structure of organophosphorus flame retardants (cited from FRA, 2007)

圖 1-2 磷酸三（1, 3-二氯異丙基）酯的化學結構e chemical structure of tris（1, 3-dichloro-2-propy酸酯類的用途和用量s經(jīng)常用作阻燃劑，而非鹵代的OPEs主要為阻燃劑和增塑劑之外，，OPEs 還用作泡沫漆和液壓油等的添加劑。例如，最普遍使TCEP，通常應用于柔性和剛性聚氨酯泡沫三（2-丁氧基乙基）酯（tris（2-butoxyethy為乙烯塑料和橡膠塞的增塑劑（Marklundyl）phosphate, TPHP）主要用于增強不飽和聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）的增塑
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X592;X171.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 潘厚軍;張鑾媯;梁慧麗;李瑩瑩;王英英;林強;石存斌;吳淑勤;;應用嗜熱四膜蟲評估苯甲酸鈉的生物毒性[J];食品與生物技術學報;2016年05期

2 鐘秋萍;李青;袁冬霞;周志剛;繆煒;;嗜熱四膜蟲的培養(yǎng)條件優(yōu)化及其擴大培養(yǎng)研究[J];基因組學與應用生物學;2014年02期

3 白琦鋒;高禮;袁濤;;低劑量三氯生和三氯卡班對嗜熱四膜蟲的毒性研究[J];環(huán)境化學;2012年05期

4 李偉;楊桂文;;四膜蟲在科研上的應用研究進展[J];科技信息;2011年08期

5 楊秋峰;蔣蔚;劉永杰;陸承平;;四膜蟲基因打靶載體的構建及其在蟲體內(nèi)的轉化[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2007年12期

6 楊秋峰;劉永杰;;嗜熱四膜蟲——具有發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芑蚪M學研究模型[J];生命科學;2006年05期

7 俞婷;繆煒;萬明亮;沈韞芬;傅誠杰;;鎘和銅對嗜熱四膜蟲金屬硫蛋白基因的誘導表達[J];動物學報;2005年06期

8 邱宗文;四膜蟲細胞表達惡性瘧原蟲環(huán)子孢子蛋白并定位于細胞表面[J];國外醫(yī)學(寄生蟲病分冊);2004年01期

9 艾斯卡爾,孫衛(wèi)華,龐延斌;嗜熱四膜蟲對數(shù)生長模型的研究[J];華東師范大學學報(自然科學版);2000年02期

10 艾斯卡爾·依米提,龐延斌;誘導嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)細胞凋亡樣變化的研究[J];細胞生物學雜志;2000年03期

相關會議論文 前10條

1 盧劍功;許靜;張鵬幸;王偉;;嗜熱四膜蟲兩類不同金屬硫蛋白的生物學功能研究[A];細胞—生命的基礎——中國細胞生物學學會2013年全國學術大會·武漢論文摘要集[C];2013年

2 馬正學;寧應之;宋玉珍;;食品工業(yè)廢水和生活污水對上海四膜蟲生長繁殖的抑制效應研究[A];中國動物科學研究——中國動物學會第十四屆會員代表大會及中國動物學會65周年年會論文集[C];1999年

3 李書強;龐延斌;;嗜熱四膜蟲(Tetrahymena thermophila)接合生殖后期皮層細胞骨架蛋白的研究[A];中國原生動物學學會第十一次學術討論會論文摘要匯編[C];2001年

4 陳小娟;沈韞芬;劉義;馮偉松;繆煒;;利用微量熱法研究鎘和銅對嗜熱四膜蟲的毒性效應[A];中國動物學會原生動物學分會第十二次學術討論會論文摘要匯編[C];2003年

5 陳小娟;繆煒;沈韞芬;;不同株系四膜蟲的種群代謝特征的比較研究[A];中國化學會第十三屆全國化學熱力學和熱分析學術會議論文摘要集[C];2006年

6 李靜;張曉露;劉永杰;陸承平;;以四膜蟲為宿主分析嗜水氣單胞菌菌株毒力[A];第九屆中國實驗動物科學年會（2010新疆）論文集[C];2010年

7 白琦鋒;袁濤;;環(huán)境相關濃度頭孢類抗生素暴露對四膜蟲酶活性影響[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

8 侯連生;沈錫祺;;上海四膜蟲(Tetrahymena shanghaiensis S1)膜脂和膜脂蛋白的分析[A];動物學專輯——上海市動物學會1996年年會論文集[C];1996年

9 萬明亮;繆煒;;嗜熱四膜蟲鎘金屬硫蛋白基因的克隆及其進化分析[A];中國動物學會原生動物學分會第十二次學術討論會論文摘要匯編[C];2003年

10 高崇明;李蔭蓁;;上海四膜蟲的接合行為[A];中國動物科學研究——中國動物學會第十四屆會員代表大會及中國動物學會65周年年會論文集[C];1999年

相關重要報紙文章 前1條

1 ;四膜蟲：或許能幫人類造低膽固醇食物[N];新華每日電訊;2004年

相關博士學位論文 前8條

1 李靜;磷酸三（1，3-二氯異丙基）酯對原生動物嗜熱四膜蟲的毒性效應及作用機制[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2018年

2 許靜;嗜熱四膜蟲三種含有鋅指結構域蛋白的功能研究[D];山西大學;2013年

3 梁海霞;Ran GTPase在嗜熱四膜蟲大核無絲分裂和程序性核死亡過程的功能研究[D];山西大學;2013年

4 王清路;嗜熱四膜蟲金屬硫蛋白MTT1和MTT2的結構與功能分析[D];山西大學;2012年

5 郭嵐;《內(nèi)經(jīng)》長壽理論與培元固本治法延緩衰老作用的研究[D];湖北中醫(yī)藥大學;2013年

6 肖琦;水溶性量子點的可控制備及其生物效應基礎[D];武漢大學;2010年

7 龐茂達;嗜水氣單胞菌流行株基因組特征及毒力相關基因研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 邱婷;量子點的修飾及其生物分析應用[D];武漢大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 張鵬幸;含熒光素酶嗜熱四膜蟲的構建及對重金屬離子的響應[D];山西大學;2013年

2 趙天珍;幾種有機氯污染物對原生動物四膜蟲的生物毒性和富集研究[D];華中科技大學;2006年

3 楊秋峰;四膜蟲基因打靶載體的構建及其在蟲體內(nèi)的定向整合和基因表達[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2006年

4 張希;四膜蟲Ⅰ型內(nèi)含子的一種折疊“框架結構”[D];云南大學;2010年

5 馬春艷;用嗜熱四膜蟲為模型研究納米材料的生物環(huán)境安全效應[D];遼寧師范大學;2011年

6 王業(yè)秋;汞、鎳、銅、鋅四種重金屬及黃河水樣對嗜熱四膜蟲的毒性效應[D];西北師范大學;2008年

7 李雅潔;中國三氯苯水質(zhì)基準及典型污染物對噬熱四膜蟲的毒性效應[D];南京大學;2014年

8 湯琪;《內(nèi)經(jīng)》地域養(yǎng)生思想探討及恩施道地中藥材對模式生物四膜蟲的抗氧化作用研究[D];湖北中醫(yī)藥大學;2013年

9 陳波;抗沉默因子Asf1調(diào)控嗜熱四膜蟲細胞核的穩(wěn)定性[D];山西大學;2015年

10 段文靖;嗜熱四膜蟲中染色體濃縮調(diào)節(jié)因子RCC1的鑒定及功能分析[D];山西大學;2014年

本文編號：2668812