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文檔簡介
1、5-羥色胺能神經系統(tǒng)是海膽早期發(fā)育過程中出現(xiàn)最早的神經系統(tǒng),調控海膽早期發(fā)育階段的形態(tài)發(fā)生和游泳行為。有機磷農藥能夠擾亂海膽早期發(fā)育階段的5-羥色胺能神經系統(tǒng),影響海膽的早期發(fā)育,造成不良的發(fā)育后果,但有機磷農藥對5-羥色胺能神經遞質系統(tǒng)影響的具體機制尚不明確。5-羥色胺遞質本身在海膽早期發(fā)育階段起重要的調控作用,與5-羥色胺能神經元的生長、5-羥色胺能受體網絡的發(fā)生等有關。神經導向因子Netrin及其受體能夠引導海膽早期發(fā)育過程中5-
2、羥色胺能軸突的遷移,對5-羥色胺能神經元的發(fā)生和5-羥色胺能軸突的導向具有重要的調控作用。因此,我們認為有機磷農藥對5-羥色胺能神經系統(tǒng)的擾亂可能與5-羥色胺遞質代謝的紊亂以及神經導向因子netrin及其受體表達的紊亂有關。
根據(jù)久效磷農藥對馬糞海膽胚胎的48 h半數(shù)致死濃度和馬糞海膽5-羥色胺能神經系統(tǒng)的發(fā)育過程,將馬糞海膽受精后30的分鐘胚胎分別暴露于濃度為0.00,0.01,0.10和1.00 mg·L-1的久效磷農
3、藥至12-hpf囊胚早期,15-hpf游動囊胚期,18-hpf原腸胚早期,24-hpf原腸完成期,30-hpf棱柱幼蟲早期,36-hpf棱柱幼蟲期和48-hpf二腕幼蟲期等7個不同發(fā)育時期,研究久效磷農藥對5-羥色胺合成限速酶(HpTPH)、5-羥色胺轉運體(SERT)、5-羥色胺降解酶單胺氧化酶(MAO)和5-HT含量以及神經導向因子HpNetrin和受體neogenin表達的影響,探討久效磷農藥對馬糞海膽早期發(fā)育階段5-羥色胺能神經
4、系統(tǒng)的影響機制,為進一步闡明有機磷農藥的的神經毒性作用機制提供了理論基礎。
本文主要的研究結果有:
(1)在海膽5-HT代謝過程中,存在反饋調節(jié)機制,以維持5-HT含量的相對穩(wěn)定。久效磷農藥暴露后,5-HT含量變化幅度較小,久效磷農藥對海膽早期發(fā)育階段5-HT代謝的影響,主要是影響了5-HT的代謝活性,而并不是5-HT的含量。在正常發(fā)育過程中5-羥色胺代謝率較低時,久效磷農藥能夠促HPTPH和SERT的表達,
5、5-羥色胺遞質代謝活性升高;而在5-羥色胺快速代謝以滿足5-羥色胺能神經系統(tǒng)發(fā)育的需要時,久效磷農藥抑制HpTPH和SERT表達,抑制5-羥色胺遞質的代謝,擾亂5-羥色胺能神經系統(tǒng)的形成,影響馬糞海膽的早期發(fā)育。可見,久效磷農藥影響馬糞海膽早期發(fā)育階段5-羥色胺遞質的正常代謝,導致5-羥色胺遞質代謝活性發(fā)生異常改變,影響5-羥色胺能神經系統(tǒng)的發(fā)育以及胚胎和幼蟲的發(fā)育。
(2)久效磷農藥影響馬糞海膽早期發(fā)育階段神經導向因子H
6、pNetrin及其受體neogenin的表達。在5-羥色胺能神經系統(tǒng)尚未開始發(fā)育之前(24-hpf原腸胚后期),0.01 mg/L和0.10 mg/L久效磷農藥暴露均能夠顯著地提高HPNetrin和neogenin的表達,而1.00 mg/L久效磷農藥暴露則顯著地抑制HpNetrin和neogenin的表達,久效磷農藥對這一時期HpNetrin和neogenin表達的擾亂會影響5-羥色胺能神經細胞發(fā)生,進而干擾5-羥色胺能神經系統(tǒng)的發(fā)育
7、。在5-羥色胺能神經系統(tǒng)開始發(fā)育之后(30-hpf棱柱幼蟲早期),3個濃度的久效磷農藥對馬糞海膽不同發(fā)育時期HpNetrin和neogenin表達均表現(xiàn)為促進作用,久效磷農藥對這一時期HpNetrin和neogenin表達的擾亂會影響5-羥色胺能軸突的正常靶向延伸,導致神經發(fā)育毒性??梢姡眯Я邹r藥對海膽早期發(fā)育過程中neogenin和HpNetrin表達的影響,是久效磷農藥對5-羥色胺能神經系統(tǒng)發(fā)育的又一影響機制。
綜上
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