亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        熱帶爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎在生態(tài)毒理學中的應用前景

        2014-09-21 11:59:48施華宏朱靜敏朱攀楊紅偉吳粒鉸
        生態(tài)毒理學報 2014年2期
        關鍵詞:毒理學熱帶胚胎

        施華宏,朱靜敏,朱攀,楊紅偉,吳粒鉸

        1. 華東師范大學 河口海岸學國家重點實驗室, 上海 200062 2. 華東師范大學 資源與環(huán)境科學學院環(huán)境科學系,上海 200062 3. 上海海洋大學 海洋科學學院,上海 201306

        熱帶爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎在生態(tài)毒理學中的應用前景

        施華宏1,*,朱靜敏1,朱攀2,楊紅偉3,吳粒鉸1

        1. 華東師范大學 河口海岸學國家重點實驗室, 上海 200062 2. 華東師范大學 資源與環(huán)境科學學院環(huán)境科學系,上海 200062 3. 上海海洋大學 海洋科學學院,上海 201306

        首先介紹了熱帶爪蟾(Xenopus tropicalis)作為新的模式動物的發(fā)展過程以及熱帶爪蟾基因組學方面的研究進展,概述了非洲爪蟾(X. laevis)胚胎在生態(tài)毒理學中的應用。在此基礎上,詳細討論了熱帶爪蟾胚胎在污染物致毒效應和作用機理、毒理學理論和環(huán)境樣品生態(tài)毒性檢測等方面的應用現(xiàn)狀和前景。最后,簡要介紹了目前國內(nèi)外有關熱帶爪蟾網(wǎng)站、書籍和養(yǎng)殖等方面的信息資源。

        熱帶爪蟾;胚胎;模式動物;發(fā)育毒性

        近年來,一種新的模式動物——熱帶爪蟾(Xenopus tropicalis)逐漸進入人們的視線。熱帶爪蟾與非洲爪蟾(X. laevis)是近緣種,非洲爪蟾由于具有飼養(yǎng)簡單、生長周期短和產(chǎn)卵量大等特點一直被作為發(fā)育生物學、胚胎學和細胞生物學最重要的模式動物之一,這些領域很多重大的發(fā)現(xiàn)都是通過對非洲爪蟾的研究得出的[1]。毛炳宇[2]對爪蟾作為模式動物的發(fā)展過程進行了詳細的介紹,并盛贊爪蟾是模式動物中的“青蛙王子”。2012年的“諾貝爾生理學或醫(yī)學獎”得主約翰·格登的一個重要貢獻就在于:將非洲爪蟾的小腸上皮細胞核注入去核的卵細胞,結果發(fā)現(xiàn)一部分卵依然可以發(fā)育成蝌蚪,而其中的一部分蝌蚪還可以繼續(xù)發(fā)育成為成熟的爪蟾。由此可見非洲爪蟾作為模式動物的重要地位。

        從20世紀80年代開始,爪蟾開始被應用于生態(tài)毒理學的研究,主要有以下3個方面:(1)運用爪蟾胚胎檢測污染物的發(fā)育毒性,即爪蟾胚胎致畸實驗(FETAX, the frog embryo teratogenesis assay-Xenopus)。這是爪蟾最早被運用于生態(tài)毒理學研究領域,后文將對此作詳細介紹;(2)運用爪蟾研究污染物對動物的生殖毒性。如Hayes等[3]以爪蟾為實驗模型研究了阿特拉津(atrazine)對兩棲類動物生殖系統(tǒng)的影響,而科學界關于阿特拉津生殖毒性的爭論使更多人認識了非洲爪蟾這一動物。(3)運用爪蟾蝌蚪篩選甲狀腺激素干擾物,即兩棲類變態(tài)實驗(AMA, amphibian metamorphosis assay)。由于兩棲類變態(tài)過程受甲狀腺激素的直接調(diào)控,因此爪蟾可作為研究甲狀腺激素干擾物對動物發(fā)育影響的理想模型[4]。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)經(jīng)過多輪論證后于2008年發(fā)布了AMA的實驗指南[5],從而確立了爪蟾作為模式動物在生態(tài)毒理學領域不可取代的作用和地位。

        在上述的研究中,人們主要運用非洲爪蟾作為動物模型。Kloas和Lutz[6]綜述了爪蟾在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物研究方面的應用;秦占芬等[7-9]發(fā)表了系列文章詳細介紹了非洲爪蟾在生態(tài)毒理學(尤其是在甲狀腺激素干擾物和生殖毒性研究)中的應用;胡曉燕等[10]專門介紹了非洲爪蟾在農(nóng)藥毒理學中的應用。而自2001年以來,熱帶爪蟾受到人們的特別關注。與非洲爪蟾相比,熱帶爪蟾作為實驗動物模型更有優(yōu)勢,它不僅在發(fā)育生物學和醫(yī)學等領域有取代非洲爪蟾的趨勢,在生態(tài)毒理學研究中也顯示出良好的應用前景[11-13]。然而,我國運用熱帶爪蟾來開展研究工作的人員還十分有限,因此有必要對這一新的模式動物進行介紹和推廣。與非洲爪蟾一樣,熱帶爪蟾可以較好地應用于甲狀腺激素干擾物和生殖毒性的研究。同時,發(fā)育毒性是生態(tài)毒理學研究的重要方向之一,也是今后毒性檢測中優(yōu)先發(fā)展的方向。因此,本文將重點介紹熱帶爪蟾胚胎在生態(tài)毒理學中的應用。

        1 新的模式動物——熱帶爪蟾

        與非洲爪蟾相比,熱帶爪蟾具有個體更小、生長周期更短(3~6個月)、產(chǎn)卵量更大(2 000~3 000個)、基因組結構(2倍體)更簡單和胚胎發(fā)育更快等優(yōu)點。1990年,美國加州大學弗朗西斯科分校的科研人員引進了原產(chǎn)于科特迪瓦(Ivory Coast)和尼日利亞(Nigeria)的熱帶爪蟾,隨即弗吉尼亞大學羅伯特的實驗室又從加州大學引進了這2個品系,用于自然突變的基因篩選工作。隨后,幾組科學家舉辦了一些非正式的會議,如1992年底在美國舉辦了“第一屆熱帶爪蟾國際會議”,參加此次會議的很多成員隨后為熱帶爪蟾作為模式動物模型的發(fā)展做出了重要貢獻。由于熱帶爪蟾比非洲爪蟾更適合于分子生物學操作,Amaya等[14]預測爪蟾將能較快地“跳入”未來的研究領域。1999年是爪蟾作為模式動物的一個大的轉(zhuǎn)折點。這一年,美國國立健康研究院主辦了關于“非哺乳動物模型”的會議,旨在對需要優(yōu)先發(fā)展的動物模型進行評估。熱帶爪蟾也位列其中,隨后,國立健康研究院在其基金申請指南中明確指出對以熱帶爪蟾為動物模型開展人類疾病研究的項目給予優(yōu)先資助。

        2001年,熱帶爪蟾又迎來了一個里程碑式的時刻:美國能源部聯(lián)合基因組研究所(JGI)啟動了熱帶爪蟾基因組計劃。2010年,研究組公布了熱帶爪蟾基因組草圖[15]。分析顯示,熱帶爪蟾與人類基因組擁有相當多的共性。這表明,人們可以研發(fā)一種蛙類的模型來更好地闡釋形形色色的人類疾病的分子機制[15]。隨著熱帶爪蟾基因組計劃的完成,多篇綜述文章大膽地預測了其未來的應用前景。如Harland和Grainger[1]認為爪蟾作為模式動物將因為基因組方面的突破而完成一個“變態(tài)”過程。

        2 非洲爪蟾胚胎在生態(tài)毒理學中的應用概況

        Bantle等[16]于20世紀80年代早期就開始運用非洲爪蟾胚胎進行污染物的毒性檢測,這一方法被簡稱為FETAX。1991年美國試驗和材料協(xié)會(ASTM)將其標準化為一種可供選擇的發(fā)育毒性篩選試驗,用于檢測污染物的發(fā)育毒性。具體操作為:將處于NF8-11階段的非洲爪蟾胚胎暴露于受試液4 d,通過對胚胎死亡率、畸形率及生長抑制率等指標的檢測來評價污染物的發(fā)育毒性[17]。比起用傳統(tǒng)哺乳動物進行的發(fā)育毒性研究,F(xiàn)ETAX更能節(jié)約動物數(shù)量、時間和資金,并有利于研究化學物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、解毒和相關機制等。FETAX被應用于化學品、藥物和環(huán)境樣品發(fā)育毒性的檢測(表1)[18-39]。

        表1 運用爪蟾胚胎致畸實驗進行發(fā)育毒性檢測的研究Table 1 Studies of developmental toxicity with the frog embryo teratogenesis assay-Xenopus (FETAX)

        隨后,美國國家環(huán)保局(EPA)試圖將FETAX發(fā)展為一種化學品發(fā)育毒性的風險評價方法,但對該方法的最終評估結果為:FETAX實驗并不比現(xiàn)有的毒性測試方法具有更高的靈敏性[40]。這一評估使FETAX的應用處于一種較為尷尬的境地。一方面,F(xiàn)ETAX在其后也被應用于發(fā)育毒性的研究之中(表1),并仍作為ASTM的標準方法;在最近出版的藥物毒性評估和致畸性檢測等方面的操作指南中,F(xiàn)ETAX也仍被作為重點推薦的方法[41-42]。但另一方面,相對于近年來斑馬魚胚胎致畸實驗受到的高度關注而言,爪蟾胚胎致畸實驗的應用還十分有限。隨著對體外毒理學測試方法的需求,歐盟加強了斑馬魚胚胎致畸實驗的方法優(yōu)化和推廣,尤其是近幾年應用斑馬魚胚胎致畸實驗開展生態(tài)毒理學和藥理學研究的實驗性論文和綜述明顯增多[43-46]。

        3 熱帶爪蟾胚胎在生態(tài)毒理學中的應用現(xiàn)狀與前景

        研究表明,熱帶爪蟾蝌蚪不僅可以和非洲爪蟾蝌蚪一樣應用于甲狀腺激素干擾物的篩選[47-48],而且由于熱帶爪蟾性成熟快使得在生殖毒性的研究中比非洲爪蟾更有優(yōu)勢[49-53]。在熱帶爪蟾作為模式生物的發(fā)展日益成熟和毒理學體外測試方法需求強烈的雙重背景下,胚胎期的熱帶爪蟾能否在生態(tài)毒理學研究中發(fā)揮更重要的作用呢?下面將從4個方面詳細介紹熱帶爪蟾胚胎在生態(tài)毒理學領域的應用。

        3.1 在污染物發(fā)育毒性和環(huán)境內(nèi)分泌干擾效應檢測方面的應用

        Fort等[54-55]的研究表明,與非洲爪蟾一樣,熱帶爪蟾可以應用于胚胎致畸實驗,而且比使用非洲爪蟾所需時間更短。爪蟾早期胚胎不僅具有清晰的外觀形態(tài)特征,而且對一些污染物響應敏感,產(chǎn)生明顯的畸形現(xiàn)象,這些畸形表型(phenotype)為污染物毒性效應的評估提供了十分有用的信息。在利用熱帶爪蟾胚胎研究污染物的發(fā)育毒性研究中,建立基于表型的毒性效應評估方法是一種值得嘗試的新思路。Wheeler和Br?ndli[56]運用熱帶爪蟾胚胎的表型特征成功地進行了分子靶向藥物的篩選。筆者運用熱帶爪蟾檢測了多種污染物的發(fā)育毒性[57-60],其中畸形表型是主要的評價指標。由于甲狀腺激素在爪蟾胚胎期也起著重要作用,研究表明一些污染物能通過影響胚胎的甲狀腺激素信號而對胚胎的發(fā)育造成影響,F(xiàn)ini等[61]提出,可以利用轉(zhuǎn)基因的非洲爪蟾胚胎來篩選甲狀腺激素干擾物。目前,OECD正將這一提議作為有效的體外實驗方法進行考慮[62],熱帶爪蟾由于基因組結構簡單,更適合于運用在類似的實驗計劃之中。

        3.2 在污染物致毒機理研究中的應用

        熱帶爪蟾在基因組學方面的研究進展和技術資源為研究污染物的致毒機制提供了有力的支持[63-64]。作為發(fā)育生物學模式動物,人們不僅對爪蟾的發(fā)育過程進行了詳細的研究,有著豐富的背景資料,而且在熱帶爪蟾胚胎基因組方面也取得了突破性進展,利用胚胎進行操作的分子生物學技術也日趨成熟并不斷發(fā)展[65-68]?!八街梢怨ビ瘛?,在生態(tài)毒理學研究中應考慮逐步引入一些成熟的技術方法。例如,篩選污染物對胚胎可能作用的靶基因,可以使用基因組學的方法;研究基因在胚胎上的空間分布,可以使用整體胚胎熒光原位雜交(FISH)的方法;確證某個靶基因的功能,可以采用反義嗎啡啉技術(MO)進行基因敲除。這些技術在解析污染物發(fā)育毒性機理中將發(fā)揮重要作用,尤其是將研究基因的方法同致畸實驗中的表型特征結合起來,如表型錨定(phenotype anchoring)的方法,這些研究思路將使爪蟾在生態(tài)毒理學中起著更重要的作用。筆者利用熱帶爪蟾研究了典型污染物三苯基錫和四溴雙酚-A等的致畸特性[60,69]。結果表明,一些污染物能夠引起爪蟾胚胎獨特的畸形特征,如有機錫化合物在環(huán)境濃度能引起胚胎鰭的消失和泄殖腔的拉長等[59,69]。根據(jù)這些特殊表型,結合組織學和分子生物學的技術手段,將有效地揭示污染物的致畸機理[70]。

        此外,兩棲類在發(fā)育過程中有特殊的調(diào)控機制[71]。例如,兩棲類的變態(tài)過程專門由甲狀腺激素進行調(diào)控,而最近的研究表明,甲狀腺激素在爪蟾胚胎的早期發(fā)育過程中也起著重要的作用[72-74]。如果能充分利用這些特殊的調(diào)控機制,不僅能增強熱帶爪蟾在生態(tài)毒理學中的應用能力,而且能為我們提供毒性測試或毒理學研究的新方法。

        3.3 在毒理學理論研究方面的應用

        在毒理學研究中,通常研究污染物的劑量-效應和時間-效應關系,而實際上,除了上述2種關系外,污染物在生物不同階段進行暴露其毒性效應也具有較大差異,尤其是生物的早期發(fā)育階段。我們暫稱這種關系為“暴露窗-效應”關系。在劑量-效應和時間-效應關系中,人們已建立了豐富的毒理學理論。然而,人們對“暴露窗-效應”關系的研究極少。熱帶爪蟾不僅發(fā)育階段明晰和早期發(fā)育過程背景資料豐富,而且一對熱帶爪蟾一次能產(chǎn)下2 000~3 000個胚胎甚至更多,胚胎特有的黑褐色和大小十分便于肉眼觀察,加之胚胎發(fā)育快速。這些特點使人們在同期開展大批量、短周期實驗成為可能,有利于多濃度、多時段和多配比等較為復雜實驗設計方案的實施和完成。因此,熱帶爪蟾胚胎是研究“暴露窗-效應”關系的理想模型。筆者運用熱帶爪蟾研究了胚胎對三苯基錫響應的敏感階段,結果發(fā)現(xiàn)熱帶爪蟾胚胎在NF40-41階段對三苯基錫的響應最敏感[75],而斑馬魚對三苯基錫的暴露并不具有階段敏感性[76]。目前,筆者正運用多種污染物對熱帶爪蟾胚胎進行分階段暴露,試圖揭示污染物的“暴露窗-效應”關系。

        此外,熱帶爪蟾胚胎產(chǎn)量大也為污染物的復合致毒機制研究提供了理想模型。Herkovits和Helguero[77]用非洲爪蟾胚胎研究了多種重金屬兩兩聯(lián)合暴露的復合毒性,筆者運用熱帶爪蟾胚胎研究了三苯基錫與維甲酸X受體的聯(lián)合毒性,并建立了基于表型特征的分級評價指標[78]。

        3.4 在環(huán)境樣品生態(tài)毒性檢測中的應用

        環(huán)境樣品往往具有樣品量大和保存困難等特點。爪蟾產(chǎn)卵量大和胚胎致畸實驗周期短的優(yōu)點使之在環(huán)境樣品的生態(tài)毒性檢測中具有較大優(yōu)勢。非洲爪蟾胚胎曾被用于多種不同類型環(huán)境樣品的生態(tài)毒性檢測,同樣,熱帶爪蟾胚胎也可以用于檢測環(huán)境樣品的生態(tài)毒性。筆者運用熱帶爪蟾胚胎檢測了典型黑臭河道和長江口底泥的生態(tài)毒性,結果表明,熱帶爪蟾胚胎可以有效地區(qū)分不同站點和不同季節(jié)底泥的生態(tài)毒性,而且爪蟾胚胎的畸形表型特征為污染源識別提供了幫助[79-80]。

        4 熱帶爪蟾信息資源介紹

        盡管熱帶爪蟾作為模式動物發(fā)展的歷史不長,但目前熱帶爪蟾作為模式動物的體系已基本形成。從熱帶爪蟾的商品化供應到養(yǎng)殖方法的介紹,從基因組數(shù)據(jù)庫到各項分子技術操作指南,各方面的信息資源都十分豐富,為我們運用熱帶爪蟾開展研究提供了有力的支撐。下面就從互聯(lián)網(wǎng)資源、書籍和熱帶爪蟾養(yǎng)殖體系建設等方面介紹相關的信息資源。

        4.1 互聯(lián)網(wǎng)資源

        近年來,熱帶爪蟾基因組方面的數(shù)據(jù)庫在急劇增加,而互聯(lián)網(wǎng)平臺也在迅猛發(fā)展,先后有多篇文章介紹熱帶爪蟾數(shù)據(jù)庫的更新進展和對未來的憧憬[81-82]?;ヂ?lián)網(wǎng)絡已成為熱帶爪蟾科研工作者不可或缺的信息資源。最主要的有如下幾個網(wǎng)站:(1)爪蟾聯(lián)盟數(shù)據(jù)庫:http//:www.xenbase.org。這是目前爪蟾最全面的數(shù)據(jù)庫,包括爪蟾的基因組、解剖學特征、分子操作技術和養(yǎng)殖等各方面的信息。該網(wǎng)站在爪蟾基因信息方面具有強大的在線查詢功能,多篇文獻對此進行了詳細介紹[81-83]。(2)哈里蘭德熱帶爪蟾網(wǎng):http://tropicalis.berkeley.edu/home。美國加州大學伯克利分校哈里蘭德實驗室建立的熱帶爪蟾網(wǎng)站,主要包括熱帶爪蟾的養(yǎng)殖、各項染色技術和分子生物學操作指南。(3)熱帶爪蟾之家:http://faculty.virginia.edu/xtropicalis。弗吉尼亞大學羅伯特等建立的網(wǎng)站,主要包括熱帶爪蟾基因識別和分析、爪蟾的發(fā)育突變、染色體核型分析、轉(zhuǎn)基因和爪蟾養(yǎng)殖等內(nèi)容。(4)熱帶爪蟾基因突變項目網(wǎng)站:http://www.sanger.ac.uk/Projects/D_rerio/xmp。英國Wellcome Trust基因科學園建立的熱帶爪蟾突變項目網(wǎng)站,該項目旨在通過基因敲除的方法來獲得人類疾病的研究模型,目前已包含202個基因突變的表型。

        4.2 書 籍

        到目前為止,關于爪蟾生物學背景、養(yǎng)殖技巧和實驗方法等的專著已有多部,主要包括:(1)《Early Development of Xenopus laevis: A Laboratory Manual》(爪蟾早期發(fā)育實驗指南):該書對非洲爪蟾和熱帶爪蟾都適用,介紹了爪蟾的結構特征、飼養(yǎng)方法和多種胚胎操作技術。該書是進行爪蟾胚胎操作的基本讀本,我國在2007年發(fā)行了其影印本[84]。(2)《Normal Table of Xenopus laevis (Daudin)》(爪蟾發(fā)育階段圖表):這是介紹爪蟾發(fā)育階段劃分標準的經(jīng)典書籍,也可以看作是一本工具書。該書將爪蟾的發(fā)育分為66個階段,對每一個階段的外部形態(tài)和內(nèi)部結構變化都進行了詳盡的介紹[85]。(3)《Atlas of Xenopus Development》(爪蟾早期發(fā)育階段解剖和組織學圖譜):該書通過光學、電鏡和組織切片圖像,詳細介紹了爪蟾胚胎的主要器官及組織結構[86]。(4)《The Laboratory Xenopus sp.》(爪蟾養(yǎng)殖),這本書主要介紹了爪蟾的養(yǎng)殖,尤其是爪蟾的常見疾病及其預防方法[87]。(5)《Xenopus Protocols》(爪蟾實驗指南):屬于斯普林格分子生物學方法中的系列書之一,到目前為止已出版2本。其中,2012年出版的指南被譽為后基因時代的爪蟾實驗方法,主要是如何運用熱帶爪蟾作為實驗模型的操作技巧[88]。這本書是目前介紹熱帶爪蟾基因技術最新和最全面的書籍,在斯普林格數(shù)據(jù)庫中有其電子版本下載。

        4.3 熱帶爪蟾的養(yǎng)殖系統(tǒng)、成蛙和飼料等信息

        熱帶爪蟾與斑馬魚等模式動物的養(yǎng)殖系統(tǒng)有諸多相似之處,國內(nèi)外商業(yè)化的養(yǎng)殖系統(tǒng)也都是參照成熟的斑馬魚養(yǎng)殖系統(tǒng)來設計。而事實上,很多爪蟾使用者都是自己設計和組裝養(yǎng)殖系統(tǒng),這樣既經(jīng)濟又實用。爪蟾養(yǎng)殖系統(tǒng)的制作并不困難,上述的網(wǎng)站和書籍上都有詳細的介紹。目前成蛙可以通過商業(yè)途徑獲得,美國有多家公司銷售熱帶爪蟾,我國的使用者主要通過國內(nèi)公司(如上海茂生生物科技有限公司)從國外進口。相對于非洲爪蟾,我國熱帶爪蟾的使用還非常有限。筆者的實驗室和浙江大學黃曉實驗室于2007年同時引進了熱帶爪蟾,此外,南昌大學和南京大學模式動物中心也引進過熱帶爪蟾。國際上已開發(fā)了專門用于爪蟾養(yǎng)殖的飼料,而且在爪蟾的不同成長階段,食物會有所區(qū)別,如在蝌蚪期主要喂喜力(Sera Micron)飼料,而幼蛙和成蛙則喂不同粒徑的顆粒飼料。這些飼料相對而言價格較高,尤其是還沒有形成成熟的供貨渠道。國內(nèi)使用者主要采用牛心和豐齡蝦等飼料。筆者實驗室在爪蟾蝌蚪階段主要喂熱帶魚飼料(磨成粉末),幼蛙主要喂國產(chǎn)牛蛙飼料(根據(jù)幼蛙年齡將飼料粉碎為不同粒徑),成蛙則使用牛蛙飼料和豐齡蝦混合喂食。

        鑒于熱帶爪蟾作為模式動物的諸多優(yōu)勢,其在發(fā)育生物學、醫(yī)藥學、病理學和毒理學等領域?qū)⒂袕V闊的應用前景[56,74,89]。今后,在運用熱帶爪蟾胚胎開展生態(tài)毒理學研究的過程中,我們不僅要充分利用熱帶爪蟾自身的優(yōu)點,同時更要充分利用爪蟾胚胎分子操作技術的研究進展,將畸形表型與分子機制結合起來,并逐步將基于污染物作用模式的研究方法運用到真實環(huán)境樣品的檢測與分析之中。

        [1] Harland R M, Grainger R M. Xenopus research: Metamorphosed by genetics and genomics [J]. Trends in Genetics, 2011, 27(12): 507-515

        [2] 毛炳宇. 非洲爪蟾: 模式生物里的青蛙王子[J]. 生命世界, 2008(5): 60-63

        [3] Hayes T B, Collins A, Lee M, et al. Hermaphroditic, demasculinized frogs after exposure to the herbicide atrazine at low ecologically relevant doses [J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2002, 99(8): 5476-5480

        [4] Tata J R. Amphibian metamorphosis as a model for the developmental actions of thyroid hormone [J]. Molecular and Cellular Endocrinology, 2006, 246(1): 10-20

        [5] OECD. OECD Guideline for the Testing of Chemicals: The Amphibian Metamorphosis Assay [R]. (2008-03-01) [2014-03-12]. www.oecd.org/chemicalsafety/testing/41620749.pdf.

        [6] Kloas W, Lutz I. Amphibians as model to study endocrine disrupters [J]. Journal of Chromatography A, 2006, 1130(1): 16-27

        [7] 秦占芬, 徐曉白. 非洲爪蟾在生態(tài)毒理學研究中的應用: 概述和實驗動物質(zhì)量控制科學通報[J]. 科學通報, 2006, 51(8): 873-878

        [8] 秦曉飛, 秦占芬, 徐曉白. 非洲爪蟾在生態(tài)毒理學研究中的應用(Ⅱ): 甲狀腺干擾作用評價[J]. 環(huán)境科學學報, 2009, 29(8): 1589-1597

        Qin X F, Qin Z F, Xu X B. Application of Xenopus laevis in ecotoxicology (Ⅱ)-Evaluating thyroid disruption [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2009, 29(8): 1589-1597 (in Chinese)

        [9] 秦占芬, 李巖, 秦曉飛, 等. 非洲爪蟾在生態(tài)毒理學研究中的應用(Ⅲ)-生殖內(nèi)分泌干擾作用的評價[J]. 生態(tài)毒理學報, 2009, 4(3): 315-323

        Qin Z F, Li Y, Qin X F, et al. Application of Xenopus laevis in ecotoxicology(Ⅲ)-Evaluating reproductive endocrine disruption [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(3): 315-323 (in Chinese)

        [10] 胡曉燕, 林志芬, 孔德洋, 等. 非洲爪蟾在農(nóng)藥毒理學研究中的應用[J]. 環(huán)境科學與技術, 2010, 33(12): 381-386

        Hu X Y, Lin Z F, Kong D Y, et al. Application of Xenopus Laevis in pesticide toxicology [J]. Environmental Science and Technology, 2010, 33(12): 381-386 (in Chinese)

        [11] Berg C, Gyllenhammar I, Kvarnryd M. Xenopus tropicalis as a test system for developmental and reproductive toxicity[J]. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A: Current Issues, 2009, 72(3-4): 219-225

        [12] Showell C, Conlon F L. The western clawed frog (Xenopus tropicalis): An emerging vertebrate model for developmental genetics and environmental toxicology [J]. Cold Spring Harbor Protocols, 2009, 2009(9): pdb.emo131.

        [13] Takase M, Mitsui N, Oka T, et al. Development of biomarkers of endocrine disrupting activity in emerging amphibian model, Silurana (Xenopus) tropicalis [J]. Environmental Sciences, 2007, 14(6): 285-296

        [14] Amaya E, Offield M F, Grainger R M. Frog genetics: Xenopus tropicalis jumps into the future [J]. Trends in Genetics, 1998, 14(7): 253-255

        [15] Hellsten U, Harland R M, Gilchrist M J, et al. The genome of the Western clawed frog Xenopus tropicalis [J]. Science, 2010, 328(5978): 633-636

        [16] Bantle J A, Fort D J, James B L. Identification of developmental toxicants using the Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus (FETAX) [J]. Hydrobiologia, 1989, 188-189: 577-585

        [17] American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards: 1991 [M]. Philadelphia: American Society for Testing & Materials, 1999: 39-91

        [18] Yoon C S, Jin J H, Park J H, et al. The fungicide benomyl inhibits differentiation of neural tissue in the Xenopus embryo and animal cap explants [J]. Environmental Toxicology, 2003, 18(5): 327-337

        [19] Di Renzo F, Bacchetta R, Bizzo A, et al. Is the amphibian X. laevis WEC a good alternative method to rodent WEC teratogenicity assay? The example of the three triazole derivative fungicides triadimefon, tebuconazole, cyproconazole [J]. Reproductive Toxicology, 2011, 32(2): 220-226

        [20] Groppelli S, Pennati R, De Bernardi F, et al. Teratogenic effects of two antifungal triazoles, triadimefon and triadimenol, on Xenopus laevis development: Craniofacial defects [J]. Aquatic Toxicology, 2005, 73(4): 370-381

        [21] Carr J A, Gentles A, Smith E E, et al. Response of larval Xenopus laevis to atrazine: Assessment of growth, metamorphosis, and gonadal and laryngeal morphology [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2009, 22(2): 396-405

        [22] Vismara C, Battista V, Vailati G, et al. Paraquat induced embryotoxicity on Xenopus laevis development [J]. Aquatic Toxicology, 2000, 49(3): 171-179

        [23] Saka M. Acute toxicity of rice paddy herbicides simetryn, mefenacet, and thiobencarb to Silurana tropicalis tadpoles [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2010, 73(6): 1165-1169

        [24] El-Merhibi A, Kumar A, Smeaton T. Role of piperonyl butoxide in the toxicity of chlorpyrifos to Ceriodaphnia dubia and Xenopus laevis [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2004, 57(2): 202-212

        [25] Bonfanti P, Colombo A, Orsi F, et al. Comparative teratogenicity of Chlorpyrifos and Malathion on Xenopus laevis development [J]. Aquatic Toxicology, 2004, 70(3): 189-200

        [26] Bacchetta R, Mantecca P, Andrioletti M, et al. Axial skeletal defects caused by carbaryl in Xenopus laevis embryos [J]. Science of the Total Environment, 2008, 392(1): 110-118

        [27] Richard S M, Cole S E. A toxicity and hazard assessment of fourteen pharmaceuticals to Xenopus laevis larvae [J]. Ecotoxicology, 2006, 15(8): 647-656

        [28] Fort D J, Stover E L, Propst T L, et al. Evaluation of the developmental toxicity of caffeine and caffeine metabolites using the frog embryo teratogenesis assay-Xenopus (FETAX) [J]. Food and Chemical Toxicology, 1998, 36(7): 591-600

        [29] Chou Y J, Dietrich D R. Toxicity of nitromusks in early lifestages of South African clawed frog (Xenopus laevis) and zebrafish (Danio rerio) [J]. Toxicology Letters, 1999, 111(1): 17-25

        [30] Bosisio S, Fortaner S, Bellinetto S, et al. Developmental toxicity, uptake and distribution of sodium chromate assayed by frog embryo teratogenesis assay-Xenopus (FETAX) [J]. Science of the Total Environment, 2009, 407(18): 5039-5045

        [31] Fort D J, Stover E L, Lee C M, et al. Adverse developmental and reproductive effects of copper deficiency in Xenopus laevis [J]. Biological Trace Element Research, 2000, 77(2): 159-172

        [32] O'Brien E, Prietz A, Dietrich D R. Investigation of the teratogenic potential of ochratoxin A and B using the FETAX system [J]. Birth Defects Research Part B, 2005, 74(5): 417-423

        [34] Franchini A, Casarini L, Ottaviani E. Toxicological effects of marine palytoxin evaluated by FETAX assay [J]. Chemosphere, 2008, 73(3): 267-271

        [35] Nations S, Wages M, Ca as J E, et al. Acute effects of Fe2O3, TiO2, ZnO and CuO nanomaterials on Xenopus laevis [J]. Chemosphere, 2011, 83(8): 1053-1061

        [36] Mantecca P, Gualtieri M, Andrioletti M, et al. Tire debris organic extract affects Xenopus development [J]. Environment International, 2007, 33(5): 642-648

        [37] Chenon P, Gauthier L, Loubi res P, et al. Evaluation of the genotoxic and teratogenic potential of a municipal sludge and sludge-amended soil using the amphibian Xenopus laevis and the tobacco: Nicotiana tabacum L. var. xanthi Dulieu [J]. Science of The Total Environment, 2003, 301(1-3): 139-150

        [38] Gutleb A C, Mossink L, Schriks M, et al. Delayed effects of environmentally relevant concentrations of 3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl (PCB-77) and non-polar sediment extracts detected in the prolonged-FETAX [J]. Science of the Total Environment, 2007, 381(1-3): 307-315

        [39] Bruggeman D J, Bantle J A, Goad C. Linking teratogenesis, growth, and DNA photodamage to artificial ultraviolet b radiation in Xenopus laevis larvae [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 1998, 17(10): 2114-2121

        [40] Hoke R A, Ankley G T. Application of frog embryo teratogenesis assay-Xenopus to ecological risk assessment [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2005, 24(10): 2677-2690

        [41] Mouche I, Malesic L, Gillardeaux O. FETAX assay for evaluation of developmental toxicity [J]. Methods in Molcular Biology, 2011, 691: 257-269

        [42] Leconte I, Mouche I. Frog embryo teratogenesis assay on Xenopus and predictivity compared with in vivo mammalian studies [J]. Methods in Molcular Biology, 2013, 947: 403-421

        [43] Ali S, Van Mil H G J, Richardson M K. Large-scale assessment of the zebrafish embryo as a possible predictive model in toxicity testing [J]. PloS one, 2011, 6(6): e21076

        [44] Brannen K C, Panzica-Kelly J M, Danberry T L, et al. Development of a zebrafish embryo teratogenicity assay and quantitative prediction model [J]. Birth Defects Research Part B, 2010, 89(1): 66-77

        [45] McGrath P, Li C Q. Zebrafish: A predictive model for assessing drug-induced toxicity [J]. Drug Discovery Today, 2008, 13(9): 394-401

        [46] Yang L, Ho N Y, Alshut R, et al. Zebrafish embryos as models for embryotoxic and teratological effects of chemicals [J]. Reproductive Toxicology, 2009, 28(2): 245-253

        [47] Carlsson G, Norrgren L. The impact of the goitrogen 6-propylthiouracil (PTU) on West-African clawed frog (Xenopus tropicalis) exposed during metamorphosis [J]. Aquatic Toxicology, 2007, 82(1): 55-62

        [48] Saka M, Tada N, Kamata Y. Examination of an amphibian metamorphosis assay under an individual-separated exposure system using Silurana tropicalis tadpoles [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2012, 86: 86-92

        [49] Schwendiman A L, Propper C R. A common environmental contaminant affects sexual behavior in the clawed frog, Xenopus tropicalis [J]. Physiology & Behaviour, 2012, 106(4): 520-526

        [50] Porter K L, Olmstead A W, Kumsher D M, et al. Effects of 4-tert-octylphenol on Xenopus tropicalis in a long term exposure [J]. Aquatic Toxicology, 2011, 103(3-4): 159-169

        [51] Kvarnryd M, Grabic R, Brandt I, et al. Early life progestin exposure causes arrested oocyte development, oviductal agenesis and sterility in adult Xenopus tropicalis frogs [J]. Aquatic Toxicology, 2011, 103(1): 18-24

        [52] Knechtges P L, Sprando R L, Porter K L, et al. A novel amphibian tier 2 testing protocol: A 30-week exposure of Xenopus tropicalis to the antiandrogen flutamide[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2007, 26(3): 555-564

        [53] Olmstead A W, Kosian P A, Johnson R, et al. Trenbolone causes mortality and altered sexual differentiation in Xenopus tropicalis during larval development [J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2012, 31(10): 2391-2398

        [54] Fort D J, Rogers R L, Thomas J H, et al. Comparative sensitivity of Xenopus tropicalis and Xenopus laevis as test species for the FETAX model [J]. Journal of Applied Toxicology, 2004, 24(6): 443-457

        [55] Song M O, Fort D J, McLaughlin D L, et al. Evaluation of Xenopus tropicalis as an alternative test organism for frog embryo teratogenesis assay-Xenopus (FETAX)[J]. Drug and Chemical Toxicology, 2003, 26(3): 177-189

        [56] Wheeler G N, Br?ndli A W. Simple vertebrate models for chemical genetics and drug discovery screens: Lessons from zebrafish and Xenopus [J]. Developmental Dynamics, 2009, 238(6): 1287-1308

        [57] 錢麗娟, 劉青坡, 曹慶珍, 等. 爪蟾胚胎致畸實驗(FETAX)在檢測污染物發(fā)育毒性中的應用[J]. 安全與環(huán)境學報, 2009, 9(4): 24-28

        Qian L J, Liu Q P, Cao Q Z, et al. Application of frog embryo teratogenesis assay-Xenopus in measuring the developmental toxicity of contaminants [J]. Journal of Safety and Environment, 2009, 9(4): 24-28 (in Chinese)

        [58] 劉臻, 施華宏, 黃宏, 等. 3種抗生素對熱帶爪蟾胚胎發(fā)育的毒性影響[J]. 安全與環(huán)境學報, 2011, 11(5): 1-6

        Liu Z, Shi H H, Huang H, et al. On the effects of chloramphenicol erythromycin and tetracycline on the growing Xenopus tropicalis embryos [J]. Journal of Safety and Environment, 2011, 11(5): 1-6 (in Chinese)

        [59] Guo S Z, Qian L J, Shi H H, et al. Effects of tributyltin (TBT) on Xenopus tropicalis embryos at environmentally relevant concentrations [J]. Chemosphere, 2010, 79(5): 529-533

        [60] Shi H H, Qian L J, Guo S Z, et al. Teratogenic effects of tetrabromobisphenol A on Xenopus tropicalis embryos [J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2010, 152(1): 62-68

        [61] Fini J B, Le M S, Palmier K, et al. Thyroid hormone signaling in the Xenopus laevis embryo is functional and susceptible to endocrine disruption [J]. Endocrinology, 2012, 153(10): 5068-5081

        [62] OECD. OECD Conceptual Framework for Testing and Assessment of Endocrine Disrupters [R]. (2012-08) [2014-03-12].http://www.oecd.org/env/ehs/testing/OECD%20Conceptual%20Framework%20for%20Testing%20and%20Assessment%20of%20Endocrine%20Disrupters%20for%20the%20public%20website.pdf

        [63] Langlois V S, Martyniuk C J, Genome wide analysis of Silurana (Xenopus) tropicalis development reveals dynamic expression using network enrichment analysis [J]. Mechanisms of Development, 2013, doi.org/10.1016/j.mod.2012.12.002

        [64] Wells D E, Gutierrez L, Xu Z K, et al. A genetic map of Xenopus tropicalis [J]. Development Biology, 2011, 354(1): 1-8

        [65] Lei Y, Guo X G, Liu Y, et al. Efficient targeted gene disruption in Xenopus embryos using engineered transcription activator-like effector nucleases (TALENs)[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2012, 109(43): 17484-17489

        [66] Nakajima K, Nakajima T, Takase M, et al. Generation of albino Xenopus tropicalis using zinc-finger nucleases[J]. Development Growth and Differentiation, 2012, 54(9): 777-784

        [67] Faunes F, Almonacid L I, Melo F, et al. Characterization of small RNAs in X. tropicalis gastrulae [J]. Genesis, 2012, 50(7): 572-583

        [68] Young J J, Cherone J M, Doyon Y, et al. Efficient targeted gene disruption in the soma and germ line of the frog Xenopus tropicalis using engineered zinc-finger nucleases [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, 108(17): 7052-7057

        [69] Yu L, Zhang X L, Yuan J, et al. Teratogenic effects of triphenyltin on Xenopus tropicalis embryos: A phenotypic comparison with the retinoid X and retinoic acid receptor ligands [J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 192(3): 1860-1868

        [70] Liu J Q, Cao Q Z, Yuan J, et al. Histological observation on unique phenotypes of malformation induced in Xenopus tropicalis larvae by tributyltin [J]. Journal of Environmental Sciences, 2012, 24(2): 195-202

        [71] Kulkarni S S, Buchholz D R. Beyond synergy: Corticosterone and thyroid hormone have numerous interaction effects on gene regulation in Xenopus tropicalis tadpoles[J]. Endocrinology, 2012, 153(11): 5309-5324

        [72] Morvan-Dubois G, Fini J B, Demeneix B A. Is thyroid hormone signaling relevant for vertebrate embryogenesis? [J]. Current Topics in Developmental Biology, 2013, 103: 365-396

        [73] Havis E, Mevel S L, Morvan-Dubois G, et al. Unliganded thyroid hormone receptor is essential for Xenopus laevis eye development [J]. European Molecular Biology Organization, 2006, (25): 4943-4951

        [74] Morvan-Dubois G, Demeneix B A, Sachs L M. Xenopus laevis as a model for studying thyroid hormone signaling: From development to metamorphosis [J]. Molecular and Cellular Endocrinology, 2008, 293(1-2): 71-79

        [75] Yuan J, Zhang X L, Yu L, et al. Stage-specific malformations and phenotypic changes induced in embryos of amphibian (Xenopus tropicalis) by triphenyltin [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2011, 74(7): 1960-1966

        [76] Shi H H, Zhu P, Sun Z, et al. Divergent teratogenicity of agonists of retinoid X receptors in embryos of zebrafish (Danio rerio) [J]. Ecotoxicology, 2012, 21(5): 1465-1475

        [77] Herkovits J, Helguero L A. Copper toxicity and copper zinc interactions in amphibian embryos [J]. Science of the Total Environment, 1998, 221(1): 1-10

        [78] Shi H H, Zhang X L, Yu L, et al. Interaction of triphenyltin and an agonist of retinoid X receptor (LGD1069) in embryos of Xenopus tropicalis [J]. Environmental Toxicology and Pharmacology, 2012, 34(3): 714-720

        [79] Shi H H, Yang B, Huang M S, et al. The toxicity of sediments from the black-odors river of Wenzhou, China, to the embryos of Xenopus tropicalis [J]. Fresenius Environment Bulletin, 2012, 21(12B): 3952-3958

        [80] Shi H H, Yuan J, Dai Z J, et al. The teratogenic effects of sediments from the Yangtze Estuary and adjacent bay, China, on frog embryos [J]. Environmental Earth Sciences, 2013, 68: 6385-6391

        [81] James-Zorn C, Ponferrada V G, Jarabek C J, et al. Xenbase: Expansion and updates of the Xenopus model organism database[J]. Nucleic Acids Research, 2013, 41(D1): D865-D870

        [82] Bowes J B, Snyder K A, James-Zorn C, et al. The Xenbase literature curation process [J]. Database: The Journal of Biological Databases and Curation, 2013, doi: 10.1093/database/bas046

        [83] Segerdell E, Bowes J B, Pollet N, et al. An ontology for Xenopus anatomy and development [J]. BMC Developmental Biology, 2008, 8(1): 92-97

        [84] Sive H L, Grainger R M, Harland R M. Early Development of Xenopus laevis: A Laboratory Manual [M]. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2000

        [85] Nieuwkoop P D, Faber J. Normal Table of Xenopus Laevis (Daudin): A Systematical and Chronological Survey of the Development from the Fertilized Egg till the End of Metamorphosis [M]. Amsterdam: North-Holland Pub. Co., 1994

        [86] Bernardini G, Prati M, Bonetti E, et al. Atlas of Xenopus Development [M]. New York: Springer, 1999

        [87] Green S L. The Laboratory Xenopus sp. [M]. [S.l.]: CRC Press, 2010

        [88] Hoppler S, Vize P D. Xenopus Protocols, Second Edition [M].Methods in Molecular Biology Series. New York: Springer, 2012

        [89] Kaltenbrun E, Tandon P, Amin N M, et al. Xenopus: An emerging model for studying congenital heart disease [J]. Birth Defects Research Part A, 2011, 91(6): 495-510

        ApplicationofXenopustropicalisEmbryosinEcotoxicology

        Shi Huahong1,*, Zhu Jingmin1, Zhu Pan2, Yang Hongwei3, Wu Lijiao1

        1. State Key Laboratory of Estuarine and Coastal Research, East China Normal University, Shanghai 200062, China 2. Department of Environmental Science, College of Resources and Environmental Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China 3. College of Marine Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China

        28 March 2013accepted8 May 2013

        The development of a new model animal, Xenopus tropicalis, and its genome were introduced. The application of X. laevis embryos in ecotoxicology was reviewed. Based on the introduction above, the present situation and future prospect of the application of X. tropicalis were discussed in details. These applications included the developmental toxicity test of contaminants, the research of toxicological mechanisms, the theatrical research of toxicology and the ecotoxicological test of environmental samples. Finally, information about internet, books and husbandry of X. tropicalis was introduced in brief.

        Xenopus tropicalis; embryo; model animal; developmental toxicology

        國家自然科學基金(21277049);江蘇省自然科學基金(BK2012152)

        施華宏(1970-),男,博士,研究員,研究方向為生態(tài)毒理學,E-mail: hhshi@des.ecnu.edu.cn

        10.7524/AJE.1673-5897.20130328001

        施華宏,朱靜敏,朱攀,等. 熱帶爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎在生態(tài)毒理學中的應用前景[J]. 生態(tài)毒理學報, 2014, 9(2): 190-198

        Shi H H, Zhu J M, Zhu P, et al. Application of Xenopus tropicalis embryos in ecotoxicology [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2014, 9(2): 190-198 (in Chinese)

        2013-03-28錄用日期2013-05-30

        1673-5897(2014)2-190-09

        X171.5

        A

        施華宏(1970—),男,水生生物學博士,研究員,主要研究方向為生態(tài)毒理學,發(fā)表學術論文70余篇。

        猜你喜歡
        毒理學熱帶胚胎
        母親肥胖竟然能導致胚胎缺陷
        熱帶風情
        女報(2020年7期)2020-08-17 07:16:05
        熱帶的鳥兒
        母親肥胖竟然能導致胚胎缺陷
        PM2.5毒理學實驗染毒方法及毒理學效應
        圓滾滾的熱帶“龍”
        學生天地(2016年6期)2016-04-16 05:14:30
        災害毒理學理論研究初探
        火災毒理學若干問題的探討
        DiI 在已固定人胚胎周圍神經(jīng)的示蹤研究
        熱帶小鳥
        亚洲精品乱码久久久久久蜜桃图片| av网址不卡免费在线观看| 欲色天天网综合久久| 国产福利酱国产一区二区| 毛片毛片免费看| 亚洲女同一区二区久久| 国产一区二区中文字幕在线观看| 人妻少妇中文字幕专区| 亚洲av色福利天堂久久入口| 天堂岛国精品在线观看一区二区| 中文字幕一区二区区免| 亚洲av乱码国产精品观| 国产精品一区二区熟女不卡| 国产自拍精品在线免费观看| 青青草在线免费视频播放| 国产av天堂亚洲国产av天堂| 亚洲欧洲免费无码| 精品无码无人网站免费视频 | 欧美激情五月| 精品视频在线观看一区二区三区 | 天堂AV无码AV毛片毛| 美国黄色片一区二区三区| 亚洲精品乱码久久久久久麻豆不卡| 日韩成人免费一级毛片| 97av在线播放| 日韩精品免费观看在线| 一区二区三区免费观看在线视频| 亚洲公开免费在线视频| 亚洲色偷偷偷综合网另类小说| 开心激情网,开心五月天| 亚洲日本中文字幕乱码在线| 亚洲人成在线播放网站| 亚洲a∨无码一区二区三区| 久久精品国产视频在热| 精品人妻人人做人人爽| 亚洲欧美日韩国产色另类| 天天摸天天做天天爽天天舒服| 国产精品1区2区| 99国产精品视频无码免费| 国产亚洲日韩AV在线播放不卡| 亚洲区1区3区4区中文字幕码|