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全氟化合物对胞内钙稳态的作用机制研究
  • 项目名称:全氟化合物对胞内钙稳态的作用机制研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:20907039
  • 申请代码:B070403
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:廖春阳
  • 负责人职称:副研究员
  • 依托单位:中国科学院烟台海岸带研究所
  • 批准年度:2009
中文摘要:

全氟化合物(PFCs)是一类广泛分布的新型持久性污染物,其潜在的生态毒理效应已引起极大的关注。钙离子稳态是维持细胞各项代谢活动的必要条件,研究表明多种外源物包括PFCs都可能影响到胞内钙稳态。本项目将PFCs系列物分别暴露于细胞和动物模型,借助钙成像技术观测细胞内钙离子浓度([Ca2+]i)的变化,通过切片观察细胞和亚细胞结构的形态变异,测定乳酸脱氢酶等酶活指标,结合PFCs与细胞膜组分胆固醇的相互作用分析,体内/外实验相互验证,探索PFCs对[Ca2+]i可能的影响模式。通过与其衍生物的毒性比对,深入研究PFCs的分子结构特征(碳链长度、官能团、电负性、表面活性等)与生物效应之间的相关性,综合评价PFCs对胞内钙稳态([Ca2+]i)的作用机制。通过本研究建立的PFCs类化合物毒性测试的生物学模型及评价指标,有助于更好地评价其环境健康风险,为该类化合物的调控对策提供科学依据。

结论摘要:

全氟化合物(perfluorinated compounds, PFCs)是一类广泛分布的新型持久性有机污染物,其潜在的生态毒理效应已引起极大的关注。全氟碘烷类化合物(Polyfluorinated iodine alkanes, PFIs)是合成有机氟化物的重要中间体,已在多种环境介质如大气、土壤、底泥、淡水鱼中被检出,然而有关全氟碘烷的毒性研究仍知之甚少。本项目首先考察了4种全氟化合物,包括全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate, PFOS)、全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA)与其前体化合物全氟碘化物(PFIs)如全氟辛基碘烷(perfluorooctyl iodide, PFOI)对类固醇激素及其合成基因、基因表达谱等的影响。结果发现4种PFCs在离体条件下影响细胞激素的合成, 此效应与化合物的碳链长度和碘取代基团有关,PFOI毒性强于PFOS和PFOA。PFOA暴露引起人体乳腺癌细胞系(MCF-7)共265个基因的表达水平产生显著变化(p < 0.0025)。将PFOI分别置于紫外线、太阳光、日光灯照射和加热条件下,发现紫外线和太阳光照射能使PFOI降解,产物为PFOI脱去碘离子后逐步脱去(CF2)的产物。日光灯照射和加热未能使PFOI产生降解。此研究表明,全氟碘烷对紫外光敏感,具有一定的热稳定性。考察了新型六溴代阻燃剂——三(2,3-二溴丙基)异氰酸酯(TBC)和纳米银材料的基本细胞毒性,包括对细胞活力、氧化应激、细胞膜的完整性、细胞自吞噬效应等的影响。结果表明TBC对于MCF-7细胞具有一定的氧化应激损伤,纳米银暴露引起了人肝癌细胞系HepG2的自吞噬效应。首次筛选到了能够降解内分泌干扰物己烯雌酚(diethylstilbestrol, DES)的假单胞菌J51,检测表明该菌能够在1天内降解水体中80%的己烯雌酚,降解产物的细胞毒性明显降低。假单胞菌J51可望用于淡水、海水等水体中己烯雌酚的降解。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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