利用斑马鱼模型研究六溴环十二烷的神经毒性效应及其分子机制

本研究以环境浓度范围的新型有机污染物六溴环十二烷（HBCDs）对斑马鱼进行长期暴露，探讨HBCDs对鱼类的神经毒性效应及其机制。主要工作从几方面开展：a）初步搞清HBCDs对鱼类神经发育和后代行为的影响，掌握其神经毒性效应的阈值；b）分析HBCDs暴露对斑马鱼神经系统的细胞凋亡、神经递质及其受体水平、甲状腺激素系统、类视黄醇类物质转化代谢及其控制的视黄酸信号途径的影响；c）利用基因芯片及相关技术筛选验证与HBCDs神经毒性相关micro RNA（miRNA）和蛋白编码基因，搞清其与HBCDs暴露的剂量效应和时间效应关系，最终综合分析上述检测指标的联系及其在HBCDs神经毒性中的作用。通过该项目，搞清HBCDs对鱼类的神经毒性效应和产生作用的浓度阈值，初步阐明其对鱼类神经毒性的作用途径和机制，同时为新型有机污染物和神经发育毒性污染物的监测寻找新的生物标志物，为制定环境保护政策和标准提供依据。

六溴环十二烷（HBCD）是运用最广的阻燃剂之一。本项目以浓度0，2，20和200nM的HBCD对斑马鱼胚胎进行暴露，从组织学、生物化学、分子生物学水平探讨HBCD对鱼类心血管发育的影响及其毒性效应。结果显示，HBCD暴露可以引起心率加快、心率不齐以及心肌肥大，说明心脏是HBCD的靶器官之一。RT-PCR及western实验表明，一些与心脏发育和疾病相关的基因受到HBCD诱导，如Tbx5, Nkx2.5, SERCA2a, Irx5。高通量测序结果表明，HBCD暴露后miRNA的表达谱发生了变化，其中，有6个(miR-219, miR-145, miR-194a, miR-221, miR-146b及miR-1)与心血管系统相关的miRNAs表达受到显著性影响。本研究为分析心血管疾病的分子机制，探讨人类心血管疾病的病因以及与环境污染的关系提供参考资料，为制定环境保护政策和标准提供依据