環(huán)境與人類健康目前是備受關注的,雙酚A(BPA)存在于日常生活消費品中的各個方面,廣泛應用于罐頭食品和飲料的包裝、奶瓶、水瓶、牙齒填充物所用的密封膠、眼鏡片以及其他數(shù)百種日用品的制造過程中。
但是雙酚A有毒,長時間攝入與吸取會對肝功能和腎功能有害,而且會降低血液中血紅素的含量。已有研究表明,雙酚A與成年人的心臟病、糖尿病、肝功能不正常等有關聯(lián),塑料制品中的化學物質(zhì)雙酚A可誘發(fā)心臟病。它是一種內(nèi)分泌干擾物,可模仿人體自身的荷爾蒙,并可能對健康產(chǎn)生負面影響。美國,歐盟,加拿大和挪威等已經(jīng)禁止使用BPA。
為了回應及減少消費者對安全性的擔憂,當前市場上許多塑料制品也貼上“不含雙酚A”的標志,宣傳大家可放心安全使用。
也正是由于化學結構相似及BPA的毒性,所以BPS逐漸成為BPA的替代品。但關于替代品,想必大家內(nèi)心也有疑問:不含雙酚A就真的安全嗎?替代品BPS又真正是*無毒害的嗎?對人體健康是否有影響?
BPS是否會大腦神經(jīng)發(fā)育有影響?
BPS是否會損害視網(wǎng)膜結構?
BPS對行為活動是否有影響?
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等等一系列的問題都有待證實與研究。
*,斑馬魚因其與人類基因極其相似等特性,是被廣泛接受的試驗研究模型。近,南京醫(yī)科大學毒理學研究所重點研究實驗室、南京醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院毒理學重點實驗室、南京環(huán)境保護研究所的諸多學者們使用Noldus的DanioVision和EthoVision,即斑馬魚行為軌跡跟蹤和動物運動軌跡跟蹤系統(tǒng)對斑馬魚幼魚進行了觀察研究與分析,探討了BPS對斑馬魚幼魚早期神經(jīng)發(fā)育、視網(wǎng)膜結構及行為活動的重要影響。
圖01為研究框架圖
研究背景
雙酚A(BPA)存在于食品包裝、塑料制品等諸多產(chǎn)品中,并且越來越多的證據(jù)表明其具有內(nèi)分泌干擾的功能,會對人體健康有害。一些結構相似的替代品如雙酚S (BPS) (Rochester and Bolden, 2015; Wu et al., 2018b; Zhao et al., 2018)在各種工業(yè)應用中廣泛使用,如清洗劑的清潔成分、酚醛樹脂的電鍍部分和熱敏紙的顯影劑(Liao et al., 2012b)。
雙酚S (BPS)作為雙酚A(BPA)的替代品,目前已被廣泛應用于日常消費品的生產(chǎn)與制造。由于BPS的結構與BPA相似,且用途廣泛,因此BPS的安全性一直備受關注。
已有學者對BPS進行了相關研究:
1、在體外和體內(nèi)暴露研究中,BPS及其代謝產(chǎn)物已被證明可干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)(Wu et al., 2018a);
2、2015年的一項研究表明,BPS會干擾性激素水平。
3、急性低劑量BPA或BPS 暴露可改變斑馬魚下丘腦發(fā)育,導致其行為亢奮(Kinch et al.,2015),而長期暴露BPS可導致雄性斑馬魚視網(wǎng)膜結構受損,神經(jīng)可塑性降低。
等等一系列研究表明,BPS可能會產(chǎn)生與BPA類似的健康危害(Rochester and Bolden, 2015)。而目前BPS對神經(jīng)系統(tǒng)的影響尚不清楚,包括對視網(wǎng)膜結構及行為活動的影響也有待進一步探究。
那么,具體研究結果又是什么樣子的呢?
請看下文具體介紹
主要研究結果
本研究旨在探討B(tài)PS毒性對神經(jīng)發(fā)育及其它方面的影響,并利用魚類和人類疾病模型探討其潛在機制。
通過檢測斑馬魚的行為、細胞凋亡(AO染色)、氧化反應、基因表達、組織形態(tài)學和免疫熒光,得到了這一結論:BPS可能通過增加氧化應激,抑制神經(jīng)發(fā)育基因的表達水平,從而影響斑馬魚幼魚活動,改變其視網(wǎng)膜結構。這些結果綜合起來,證實了BPS在水生系統(tǒng)中介導的發(fā)育性神經(jīng)毒性,為BPS誘導神經(jīng)毒性的干預途徑提供了新的思路。
主要數(shù)據(jù)研究結果詳見下方具體闡釋:
圖02為自由泳試驗的結果
由圖02可得知:不同濃度BPS情況下,斑馬魚幼魚活動的總距離和運動速度呈下降趨勢(隨著BPS濃度的增加而減少/降低)。與控制組相比,0.3 mg/L和3.0 mg/L 劑量下有明顯差異。與此同時,陽性對照組中斑馬魚幼魚活動總距離和平均運動速度也有所下降。
這些結果表明:BPS會導致斑馬魚行為活動的減少。
得到BPS會導致斑馬魚行為活動的減少這一結果后,鑒于以往有研究表明,過度的氧化應激反應會影響斑馬魚運動行為(Chen et al., 2017),研究人員又探索了BPS是否會導致氧化應激反應。
圖03是斑馬魚受精6天后CAT和SOD活動的變化及腦細胞凋亡狀況
從圖03可以看出:與控制組相比,BPS濃度為0.3 mg/L和3.0 mg/L時,斑馬魚CAT活動顯著增加(圖03E);此外,BPS濃度為0.3 mg/L時,與控制組相比,斑馬魚SOD活動達到高值(圖03F)。但是,當BPS濃度達到高值時(3.0 mg/L),SOD活動明顯下降(圖03F)。結果表明:SOD酶不斷耗盡或活性減少,即BPS顯著增加了斑馬魚的氧化應激反應。
驗證了這一結果之后(BPS對斑馬魚的氧化應激有顯著的增強作用),研究人員采用AO染色法對BPS誘導斑馬魚幼魚凋亡情況進行了探討。由圖03可知,與控制組相比,包括在BPS濃度為0.03 mg/L條件下,斑馬魚幼魚大腦中無明顯的凋亡細胞(圖03A,B);然而,BPS濃度為0.3 mg/L和3.0 mg/L時,發(fā)現(xiàn)了明顯的細胞凋亡(圖03C,D)。更重要的發(fā)現(xiàn)是斑馬魚腦區(qū)輻射嚴重。這表明:BPS可能會導致斑馬魚幼魚腦損傷。
圖04
受精后6天的斑馬魚幼魚進行BPS給藥后,研究人員對與神經(jīng)發(fā)育相關的6種基因((a1-tubulin, elavl3, gap43, mbp, syn2a, and gfap))進行了評價。由圖04可看出,與對照組相比,高濃度BPS組基因水平顯著下降。這些數(shù)據(jù)表明:BPS可能會影響神經(jīng)發(fā)育。
以往的研究表明,BPS會損害斑馬魚的視網(wǎng)膜結構 (Liu et al., 2017a),為了進一步探討此作用機制,因此,本研究中研究人員同時還探討了BPS是否會改變斑馬魚幼魚的視網(wǎng)膜結構。
圖05
由圖05可看出,控制組斑馬魚視網(wǎng)膜結構完整,沒有顯著變化,具體表現(xiàn)為:形態(tài)規(guī)則,5個完整的典型薄層。然而,斑馬魚暴露于濃度為0.3 mg/L-3.0 mg/L的BPS中,視網(wǎng)膜形態(tài)開始異常,RPE中開始出現(xiàn)空白區(qū)域(圖05B-D)。隨著BPS濃度的增加,空白區(qū)域增多(如圖05白色箭頭部分)。此外,與控制組相比,BPS組神經(jīng)節(jié)細胞變稀疏了(如圖05D白色三角標注部分)。
測定了視網(wǎng)膜形態(tài)開始出現(xiàn)異常之后,研究人員使用GAP43蛋白(眼睛中的蛋白表達) (Kaneda et al., 2010)進行了免疫組織化學研究。斑馬幼魚視網(wǎng)膜中,GAP43蛋白作為一種良好的生化指標用于監(jiān)測視神經(jīng)再生的全過程。如圖05E-H所示。0.3 mg/L-3.0 mg/L BPS濃度下,GAP43蛋白表達顯著下降。上述結果與基因表達結果一致。
該研究是一項系統(tǒng)的研究,闡明了發(fā)育性神經(jīng)毒性和BPS介導的神經(jīng)毒性的潛在機制。研究表明,運動行為測試是檢測藥物和環(huán)境化學物質(zhì)神經(jīng)毒性的有效方法(Sano et al., 2016),這也是Noldus行為學研究工具的優(yōu)勢,能夠?qū)π袨榛顒舆M行量化觀察及分析。
綜上所述,該研究結果表明,早期接觸BPS對斑馬幼魚的運動行為、腦損傷、CAT和SOD活性、病理改變和神經(jīng)系統(tǒng)基因轉(zhuǎn)錄均有影響,表明BPS可能潛在地干擾神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。
讀完之后,想必一定是很清楚了~原來替代品也不是真正安全無毒害的。
論進行研究的必要性?。?!當然,研究工具也是極其重要的。
以上便是為大家介紹的該研究的主要研究結果,詳細文獻及內(nèi)容,如您想了解更多,歡迎聯(lián)系我們獲取相關資料。
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參考文獻:
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