環境與(yu) 人類健康目前是備受關(guan) 注的,雙酚A(BPA)存在於(yu) 日常生活消費品中的各個(ge) 方麵,廣泛應用於(yu) 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、眼鏡片以及其他數百種日用品的製造過程中。
但是雙酚A有毒,長時間攝入與(yu) 吸取會(hui) 對肝功能和腎功能有害,而且會(hui) 降低血液中血紅素的含量。已有研究表明,雙酚A與(yu) 成年人的心髒病、糖尿病、肝功能不正常等有關(guan) 聯,塑料製品中的化學物質雙酚A可誘發心髒病。它是一種內(nei) 分泌幹擾物,可模仿人體(ti) 自身的荷爾蒙,並可能對健康產(chan) 生負麵影響。美國,歐盟,加拿大和挪威等已經禁止使用BPA。
為(wei) 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製品也貼上“不含雙酚A”的標誌,宣傳(chuan) 大家可放心安全使用。
也正是由於(yu) 化學結構相似及BPA的毒性,所以BPS逐漸成為(wei) BPA的替代品。但關(guan) 於(yu) 替代品,想必大家內(nei) 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(ti) 健康是否有影響?
BPS是否會(hui) 大腦神經發育有影響?
BPS是否會(hui) 損害視網膜結構?
BPS對行為(wei) 活動是否有影響?
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等等一係列的問題都有待證實與(yu) 研究。
*,斑馬魚因其與(yu) 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,南京醫科大學毒理學研究所重點研究實驗室、南京醫科大學公共衛生學院毒理學重點實驗室、南京環境保護研究所的諸多學者們(men) 使用Noldus的DanioVision和EthoVision,即斑馬魚行為(wei) 軌跡跟蹤和動物運動軌跡跟蹤係統對斑馬魚幼魚進行了觀察研究與(yu) 分析,探討了BPS對斑馬魚幼魚早期神經發育、視網膜結構及行為(wei) 活動的重要影響。
圖01為(wei) 研究框架圖
研究背景
雙酚A(BPA)存在於(yu) 食品包裝、塑料製品等諸多產(chan) 品中,並且越來越多的證據表明其具有內(nei) 分泌幹擾的功能,會(hui) 對人體(ti) 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(ye) 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(wei) 雙酚A(BPA)的替代品,目前已被廣泛應用於(yu) 日常消費品的生產(chan) 與(yu) 製造。由於(yu) BPS的結構與(yu) BPA相似,且用途廣泛,因此BPS的安全性一直備受關(guan) 注。
已有學者對BPS進行了相關(guan) 研究:
1、在體(ti) 外和體(ti) 內(nei) 暴露研究中,BPS及其代謝產(chan) 物已被證明可幹擾內(nei) 分泌係統(Wu et al., 2018a);
2、2015年的一項研究表明,BPS會(hui) 幹擾性激素水平。
3、急性低劑量BPA或BPS 暴露可改變斑馬魚下丘腦發育,導致其行為(wei) 亢奮(Kinch et al.,2015),而長期暴露BPS可導致雄性斑馬魚視網膜結構受損,神經可塑性降低。
等等一係列研究表明,BPS可能會(hui) 產(chan) 生與(yu) BPA類似的健康危害(Rochester and Bolden, 2015)。而目前BPS對神經係統的影響尚不清楚,包括對視網膜結構及行為(wei) 活動的影響也有待進一步探究。
那麽(me) ,具體(ti) 研究結果又是什麽(me) 樣子的呢?
請看下文具體(ti) 介紹
主要研究結果
本研究旨在探討BPS毒性對神經發育及其它方麵的影響,並利用魚類和人類疾病模型探討其潛在機製。
通過檢測斑馬魚的行為(wei) 、細胞凋亡(AO染色)、氧化反應、基因表達、組織形態學和免疫熒光,得到了這一結論:BPS可能通過增加氧化應激,抑製神經發育基因的表達水平,從(cong) 而影響斑馬魚幼魚活動,改變其視網膜結構。這些結果綜合起來,證實了BPS在水生係統中介導的發育性神經毒性,為(wei) BPS誘導神經毒性的幹預途徑提供了新的思路。
主要數據研究結果詳見下方具體(ti) 闡釋:
圖02為(wei) 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(yu) 控製組相比,0.3 mg/L和3.0 mg/L 劑量下有明顯差異。與(yu) 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(hui) 導致斑馬魚行為(wei) 活動的減少。
得到BPS會(hui) 導致斑馬魚行為(wei) 活動的減少這一結果後,鑒於(yu) 以往有研究表明,過度的氧化應激反應會(hui) 影響斑馬魚運動行為(wei) (Chen et al., 2017),研究人員又探索了BPS是否會(hui) 導致氧化應激反應。
圖03是斑馬魚受精6天後CAT和SOD活動的變化及腦細胞凋亡狀況
從(cong) 圖03可以看出:與(yu) 控製組相比,BPS濃度為(wei) 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(wei) 0.3 mg/L時,與(yu) 控製組相比,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。
驗證了這一結果之後(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(yu) 控製組相比,包括在BPS濃度為(wei) 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(wei) 0.3 mg/L和3.0 mg/L時,發現了明顯的細胞凋亡(圖03C,D)。更重要的發現是斑馬魚腦區輻射嚴(yan) 重。這表明:BPS可能會(hui) 導致斑馬魚幼魚腦損傷(shang) 。
圖04
受精後6天的斑馬魚幼魚進行BPS給藥後,研究人員對與(yu) 神經發育相關(guan) 的6種基因((a1-tubulin, elavl3, gap43, mbp, syn2a, and gfap))進行了評價(jia) 。由圖04可看出,與(yu) 對照組相比,高濃度BPS組基因水平顯著下降。這些數據表明:BPS可能會(hui) 影響神經發育。
以往的研究表明,BPS會(hui) 損害斑馬魚的視網膜結構 (Liu et al., 2017a),為(wei) 了進一步探討此作用機製,因此,本研究中研究人員同時還探討了BPS是否會(hui) 改變斑馬魚幼魚的視網膜結構。
圖05
由圖05可看出,控製組斑馬魚視網膜結構完整,沒有顯著變化,具體(ti) 表現為(wei) :形態規則,5個(ge) 完整的典型薄層。然而,斑馬魚暴露於(yu) 濃度為(wei) 0.3 mg/L-3.0 mg/L的BPS中,視網膜形態開始異常,RPE中開始出現空白區域(圖05B-D)。隨著BPS濃度的增加,空白區域增多(如圖05白色箭頭部分)。此外,與(yu) 控製組相比,BPS組神經節細胞變稀疏了(如圖05D白色三角標注部分)。
測定了視網膜形態開始出現異常之後,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。斑馬幼魚視網膜中,GAP43蛋白作為(wei) 一種良好的生化指標用於(yu) 監測視神經再生的全過程。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(yu) 基因表達結果一致。
該研究是一項係統的研究,闡明了發育性神經毒性和BPS介導的神經毒性的潛在機製。研究表明,運動行為(wei) 測試是檢測藥物和環境化學物質神經毒性的有效方法(Sano et al., 2016),這也是Noldus行為(wei) 學研究工具的優(you) 勢,能夠對行為(wei) 活動進行量化觀察及分析。
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(wei) 、腦損傷(shang) 、CAT和SOD活性、病理改變和神經係統基因轉錄均有影響,表明BPS可能潛在地幹擾神經係統的發育。
讀完之後,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(wei) 大家介紹的該研究的主要研究結果,詳細文獻及內(nei) 容,如您想了解更多,歡迎聯係我們(men) 獲取相關(guan) 資料。
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參考文獻:
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