摘要 :
药物与个人护理品(Pharmaceutics and personal care products, PPCPs)是近年来广受关注的一类新型污染物。PPCPs的半衰期较短，但是由于其使用量大，使得PPCPs在环境中呈现“假性持久性”现象。它们大多都以痕量水平存在于环境中，虽然其含量低，但其...
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药物与个人护理品(Pharmaceutics and personal care products, PPCPs)是近年来广受关注的一类新型污染物。PPCPs的半衰期较短，但是由于其使用量大，使得PPCPs在环境中呈现“假性持久性”现象。它们大多都以痕量水平存在于环境中，虽然其含量低，但其具有较强的生物活性，生物累积性和缓慢生物降解性等特点，水生生物和人类可能受到PPCPs的长期暴露，对生态环境和人类健康构成潜在风险。辛伐他汀(Simvastatin，SV)和扑热息痛(Paracetamol，APAP)作为广泛使用的典型PPCPs代表性药物，已经在各种环境介质中被检出，如城市废水、地表水等。然而，目前关于辛伐他汀和扑热息痛对水生生物的研究较少，对是淡水无脊椎动物潜在影响的研究更是少之又少。本实验选择大型溞(Daphnia magna)为试验对象，从三个不同层面(分子水平，生化酶学水平和个体水平)探究辛伐他汀和扑热息痛对甲壳类动物大型溞的生态毒性效应。
当生物暴露于环境污染物时，生物会启动机体自身防御系统和解毒代谢反应，这些反应最初可体现在分子水平上的响应变化。本研究首先建立了大型溞抗氧化防御以及解毒代谢相关的目标基因(Nrf1、GCLC、GPxs、TRX、TrxR及Prx1)的荧光定量PCR检测监测方法。在此基础上，从分子层面采用实时荧光定量PCR方法探究不同浓度的辛伐他汀和扑热息痛暴露24h、48h和96h后，对大型溞抗氧化防御以及解毒代谢相关的Nrf1、GCLC、GPxs、TRX、TrxR及Prx1基因mRNA转录表达的影响。实验结果表明，在不同浓度的辛伐他汀和扑热息痛暴露下，大型溞体内Nrf1、GCLC、GPxs、TRX、TrxR及Prx1基因mRNA表达量呈现不同的响应变化，以Nrf1为例，Nrf1在SV和APAP的暴露下均表现出在24h和48h大多抑制，96h表达量上调的模式，表明辛伐他汀和扑热息痛能对大型溞解毒代谢和抗氧化系统基因的表达产生影响。
在生化酶学水平上，本研究检测了在不同浓度的辛伐他汀和扑热息痛暴露48h下，大型溞GPX、GST、SOD、CAT酶以及GSH、MDA含量的变化，结果表明，尤其是GSH和MDA含量与对照组相比都呈现下降的趋势，大型溞的解毒系统和抗氧化酶系统上的酶蛋白水平的正常功能在污染物的暴露下受到了干扰。
在个体层面，21天的APAP慢性毒性试验反映了其对大型溞的毒害作用。在最高浓度组(5000μg/L)表现出致死的毒性，在18天时实验对象尽数死亡。慢性毒性实验结果表明，随着浓度的升高，大型溞蜕皮次数总体呈现先升高后下降的抛物线关系，内禀增长率随着浓度的升高总体呈现下降的趋势，对大型溞个体生理层面产生了不利影响。
本文建立了大型溞Nrf1、GCLC、GPxs、TRX、TrxR及Prx1基因转录表达定量检测方法，从基因转录水平上分析了辛伐他汀和扑热息痛这两种药物对大型溞抗氧化防御以及解毒代谢相关基因表达的影响，同时也从蛋白和酶活水平研究了辛伐他汀和扑热息痛对大型溞的相关解毒代谢酶的影响，以及从个体水平研究了扑热息痛对大型溞生长繁殖的毒性效应，对水生生物特别是水生无脊椎动物在辛伐他汀和对乙酰氨基酚等典型的PPCPs暴露下的生态风险进行了评估，为进一步研究辛伐他汀和扑热息痛等典型的PPCPs对甲壳类动物的毒性机制及其生态效应奠定基础。
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