李 安 ，潘立剛 *，張秀彤 ，梁 剛 ，滿 燕 ，靳欣欣

壬基酚溶液暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲的毒性研究

李 安1，2，潘立剛1，2*，張秀彤1，2，梁 剛1，2，滿 燕1，2，靳欣欣1，2

（1.北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究中心，北京 100097；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（北京），北京 100097）

為探究壬基酚溶液暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲的急性致死毒性和非致死毒性效應(yīng)，將同期化后的秀麗隱桿線蟲暴露于壬基酚溶液24 h，考察壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的半致死濃度、性腺臂發(fā)育、子代數(shù)目、蟲體長(zhǎng)度和身體彎曲頻率等毒性指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，以L4期野生型秀麗隱桿線蟲為受試生物，對(duì)壬基酚溶液24 h的半數(shù)致死濃度即LC50值為8.09 mg·L－1。壬基酚暴露干擾了秀麗隱桿線蟲性腺臂的正常發(fā)育，與對(duì)照組相比，0.081 mg·L－1和0.162 mg·L－1染毒組對(duì)秀麗隱桿線蟲的子代數(shù)目和蟲體長(zhǎng)度均有顯著性影響（P＜0.05）；低劑量染毒組身體彎曲頻率與對(duì)照組相比沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），而高劑量組與對(duì)照組有顯著性差異（P＜0.05）。毒性試驗(yàn)研究表明，模式動(dòng)物秀麗隱桿線蟲對(duì)壬基酚的毒性響應(yīng)比較敏感，在環(huán)境激素的生態(tài)毒理學(xué)研究中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

壬基酚；秀麗隱桿線蟲；生態(tài)毒理

壬基酚（NP，Nonylphenol）是非離子表面活性劑壬基酚聚氧乙烯醚（NPEs，Nonylphenol ethoxylates）合成過程中的重要化工中間體。由于NPEs具有良好的滲透性、乳化性、潤(rùn)濕性和分散性，其在化工、紡織、造紙、農(nóng)藥等多個(gè)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用[1]。NPEs進(jìn)入環(huán)境后降解成性質(zhì)比較穩(wěn)定的小分子化合物壬基酚，并在土壤[2]、水體[3]、食品[4]等各種介質(zhì)中累積而對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成潛在的威脅。環(huán)境水體中的壬基酚污染及其對(duì)水生生物的累積風(fēng)險(xiǎn)已引起人們的廣泛關(guān)注，王平等[5]研究發(fā)現(xiàn)黃河蘭州段浮游植物、浮游動(dòng)物和魚類等各級(jí)生物體內(nèi)的壬基酚含量范圍為0.127～45.89 mg·kg－1，比水體中高 103～105 倍。由于壬基酚的高疏水性，水體中的壬基酚容易在土壤中富集，如太原市小店區(qū)污灌渠水體中壬基酚平均含量為5.92 μg·L－1[6]，而該區(qū)域農(nóng)田土壤的壬基酚平均含量達(dá)0.188 mg·kg－1[7]。土壤中的壬基酚殘留可經(jīng)根系吸收向農(nóng)作物遷移，并在農(nóng)產(chǎn)品中富集而增加了消費(fèi)者的膳食安全風(fēng)險(xiǎn)[8]。

壬基酚是一種典型的類雌激素類物質(zhì)，能夠引起魚類[9]、蛙類[10]、大鼠[11]等動(dòng)物的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，同時(shí)還可能對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良作用。秀麗隱桿線蟲是從土壤中分離出來的無脊椎動(dòng)物，由于具有易培養(yǎng)、繁殖周期短、遺傳基因與哺乳動(dòng)物同源性高等特點(diǎn)[12]，近年來逐漸應(yīng)用在農(nóng)藥[13]、環(huán)境激素[14]、重金屬[15]等污染物毒理機(jī)制研究，線蟲的致死性和非致死性毒性評(píng)價(jià)指標(biāo)也被應(yīng)用在水體[16]和土壤[17]等環(huán)境介質(zhì)安全性評(píng)估中。目前國(guó)內(nèi)外將秀麗隱桿線蟲應(yīng)用在壬基酚的毒性評(píng)價(jià)研究報(bào)道較少，且僅集中于壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的生殖毒性方面研究[18]，探究更多的以線蟲為模式生物的壬基酚毒性指標(biāo)，對(duì)于篩選更為適當(dāng)和敏感的毒性評(píng)價(jià)指標(biāo)和完善基于線蟲的類雌激素化合物毒理評(píng)價(jià)體系具有積極意義。

本文以秀麗隱桿線蟲為模式生物，通過短期急性暴露實(shí)驗(yàn)探究壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的致死、生殖、發(fā)育和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)毒性效應(yīng)，探討以秀麗隱桿線蟲為模型進(jìn)行類雌激素化合物毒理評(píng)價(jià)的可行性，為其在環(huán)境類雌激素物質(zhì)的生態(tài)毒理評(píng)估應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

N2野生型秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）和大腸桿菌（Escherchia coli）OP50均由美國(guó)線蟲遺傳中心（CGC，Caenorhabditis Genetics Center）饋贈(zèng)。4－壬基酚（純度＞99%）購(gòu)自中國(guó)上海Aladdin公司。

1.2 主要儀器

Acquilty UPLC Xevo TQ超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國(guó)Waters公司）、SMG800體視顯微鏡（北京同舟同德儀器儀表有限公司）、LW300－38LT數(shù)碼成像倒置顯微鏡（上海測(cè)維光電技術(shù)有限公司）、KT53恒溫培養(yǎng)箱（德國(guó)Binder公司）、5427R高速冷凍離心機(jī)（德國(guó)Eppendorf公司）

1.3 暴露溶液中壬基酚濃度檢測(cè)方法

以無水乙醇為溶劑配制 20 000 mg·L－1溶液，利用M9緩沖溶液稀釋成濃度為100 mg·L－1的壬基酚溶液，該溶液中乙醇體積分?jǐn)?shù)為0.5%，樣品充分振蕩溶解后，吸取適量溶液并利用甲醇稀釋200倍，過0.22 μm微孔濾膜后進(jìn)行UPLC－MS/MS測(cè)定。

色譜條件：BEH C18色譜柱（100 mm×2.1 mm×1.7 μm），柱溫為40℃，以甲醇（A）和0.05%氨水（B）為流動(dòng)相，梯度洗脫程序?yàn)椋?～1 min，20%A；1～3.5 min，20%A；3.5～4.5 min，95%A；4.5～5 min，20%A；5～6 min，20%A；流速為 0.3 mL·min－1；進(jìn)樣量為 5 μL。

質(zhì)譜條件：采用電噴霧離子源負(fù)離子模式（ESI－），離子源溫度為150℃；去溶劑溫度為400℃；去溶劑氣流速為 800 L·h－1；毛細(xì)管電壓為 3.5 kV；碰撞氣體為高純氬氣；監(jiān)測(cè)模式為MRM，定量監(jiān)測(cè)離子對(duì)為 m/z 219.4→m/z 133.1。

1.4 秀麗隱桿線蟲的培養(yǎng)及同期化

1.4.1 秀麗隱桿線蟲的培養(yǎng)

秀麗隱桿線蟲在含有大腸桿菌OP50的線蟲生長(zhǎng)培養(yǎng)基（NGM，Nematode growth medium）上培養(yǎng)。

1 L NGM培養(yǎng)基溶液配制方法為：氯化鈉3 g·L－1，蛋白胨 2.5 g·L－1，膽固醇 5 mg·L－1，1 mmol·L－1氯化鈣，1 mmol·L－1硫酸鎂，25 mmol·L－1磷酸氫鉀緩沖液，18 g營(yíng)養(yǎng)瓊脂粉，調(diào)節(jié)pH至6.0。線蟲以大腸桿菌OP50為食物，在20±1℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.4.2 秀麗隱桿線蟲的同期化方法

為了保證受試生物處于同一生長(zhǎng)水平，采用次氯酸鈉漂白法進(jìn)行同期化獲得L4期生長(zhǎng)同步的秀麗隱桿線蟲。

5 mL漂白液的配制方法為：0.5 mL次氯酸鈉溶液；0.5 mL 5 mol·L－1氫氧化鈉溶液；4 mL 無菌水。1 L M9緩沖液配制方法為：3 g磷酸二氫鉀；6 g磷酸氫二鈉；5 g氯化鈉；0.12 g硫酸鎂。

具體同期化步驟為：①將正處于產(chǎn)卵期的雌雄同體線蟲用1 mL已滅菌的M9緩沖液從NGM培養(yǎng)板中洗下，4000 r·min－1離心 2 min，棄去上清液；②向管中加入750 μL新配的同期化漂白液，室溫下劇烈振蕩 3～5 min，4000 r·min－1離心 2 min，棄去上清液，收集底部沉淀；③沉淀用滅菌的M9緩沖液反復(fù)清洗2～3次，再次離心后棄上清液時(shí)留約0.2 mL溶液，搖勻；④將含有線蟲蟲卵的M9溶液轉(zhuǎn)移到涂有OP50的NGM培養(yǎng)板中孵化并培養(yǎng)，獲得同期化線蟲。

1.5 暴露方法

1.5.1 壬基酚急性致死試驗(yàn)暴露方法

利用M9緩沖溶液將壬基酚母液梯度稀釋制成0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、0.05 倍不同濃度的壬基酚溶液（含0.5%乙醇助溶劑），以M9緩沖溶液為空白對(duì)照組，以含0.5%乙醇的M9緩沖溶液為助溶劑對(duì)照組，將30條同期化的L4期秀麗隱桿線蟲轉(zhuǎn)入溶液中暴露24 h，暴露環(huán)境溫度為20℃。

1.5.2 壬基酚急性非致死試驗(yàn)暴露方法

利用M9緩沖溶液分別配制LC50的1/50倍和1/100倍的壬基酚溶液（含優(yōu)化后的助溶劑），以M9緩沖溶液為空白對(duì)照組，以含0.5%乙醇的M9緩沖溶液為助溶劑對(duì)照組，將20條同期化的L4期秀麗隱桿線蟲轉(zhuǎn)入溶液中暴露24 h，暴露環(huán)境溫度為20℃。

1.6 毒性指標(biāo)測(cè)定方法

1.6.1 致死率

將暴露后的秀麗隱桿線蟲在體視顯微鏡下觀察并利用接種針觸碰線蟲，若無反應(yīng)即為死亡，記錄每個(gè)處理組中秀麗隱桿線蟲的存活和死亡數(shù)目。

1.6.2 子代數(shù)目

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于正常的NGM培養(yǎng)基上培養(yǎng)，每間隔12 h移一次盤，并記錄72 h內(nèi)孵化出的所有后代數(shù)目，每組重復(fù)10次。

1.6.3 蟲體長(zhǎng)度

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于沒有食物的NGM培養(yǎng)基上，在體視顯微鏡下觀察，結(jié)合圖像分析系統(tǒng)測(cè)定線蟲身體的長(zhǎng)度，每組重復(fù)20次。

1.6.4 性腺臂觀察

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于滴有M9緩沖溶液的載玻片上，輕輕蓋上蓋玻片，使用倒置顯微鏡觀察秀麗隱桿線蟲的性腺臂并拍攝圖像。

1.6.5 身體彎曲頻率

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于沒有食物的NGM培養(yǎng)基上，待其自由運(yùn)動(dòng)1 min后，測(cè)試20 s內(nèi)身體彎曲的次數(shù)。一次彎曲定義為秀麗隱桿線蟲相對(duì)于蟲體長(zhǎng)軸方向上的一個(gè)波長(zhǎng)的移動(dòng)，每組重復(fù)20次。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，參照熊浩明等[19]報(bào)道方法，利用SPSS軟件中的概率單位（Probit）回歸計(jì)算LC50值。多組比較采用方差齊性檢驗(yàn)和單因素方差分析（One－way ANOVA）。

2 結(jié)果與討論

2.1 急性毒性效應(yīng)

2.1.1 暴露溶液中壬基酚濃度的確定

由于壬基酚微溶于水，20℃時(shí)的溶解度僅為5.43 mg·L－1[20]，在配制暴露溶液時(shí)通常會(huì)加入助溶劑以提高壬基酚的溶解性。本文以毒性相對(duì)較低的0.5%乙醇為助溶劑制備暴露溶液，樣品充分混勻后仍可觀察到表面漂浮有一定量的未溶解壬基酚。對(duì)暴露溶液中的壬基酚進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明配制的100 mg·L－1的壬基酚溶液，實(shí)測(cè)濃度值為53.2 mg·L－1。圖1為標(biāo)準(zhǔn)品與樣品中壬基酚MRM負(fù)離子掃描色譜圖。壬基酚標(biāo)準(zhǔn)品以甲醇為溶劑，而壬基酚暴露溶液為以0.5%乙醇助溶的水溶液，暴露溶液中實(shí)測(cè)的壬基酚濃度要明顯低于標(biāo)準(zhǔn)品。

2.1.2 急性致死毒性

圖1 壬基酚標(biāo)準(zhǔn)品與暴露溶液的MRM掃描色譜圖Figure 1 The MRM scan chromatogram of nonylphenol standard and exposure solution

在確定的母液濃度基礎(chǔ)上，梯度稀釋母液，制成實(shí)際濃度為 0.012～0.242 mg·L－1的壬基酚暴露溶液，并通過補(bǔ)加無水乙醇保證稀釋液中的乙醇體積分?jǐn)?shù)均為0.5%。壬基酚暴露劑量與線蟲的致死率關(guān)系曲線見圖2所示?；诨貧w分析計(jì)算壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的半數(shù)致死劑量（LC50）。概率單位模型方程為Probit（p）=3.22x－2.92，Pearson模型擬合優(yōu)度檢驗(yàn)p=0.678，表明模型擬合良好。壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的LC50為 8.09 mg·L－1，95%置信區(qū)間為 7.17～9.05 mg·L－1。

圖2 壬基酚暴露劑量與秀麗隱桿線蟲致死率關(guān)系曲線Figure 2 Relation curve between exposure doses of nonylphenol and lethality of C.elegans

目前關(guān)于壬基酚在水生生物的半數(shù)致死濃度報(bào)道較多，對(duì)不同生物由于敏感性不同而LC50－24h值不一，如對(duì)泥鰍[21]和大型溞[22]的24 h LC50值分別為12.8、0.3 mg·L－1，可見秀麗隱桿線蟲對(duì)壬基酚的急性毒性響應(yīng)要略高于泥鰍，但比大型溞的敏感性要低。楊棟等[18]研究發(fā)現(xiàn)，0～100 mg·L－1壬基酚濃度范圍暴露的秀麗隱桿線蟲死亡數(shù)之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因此認(rèn)為壬基酚對(duì)線蟲的LC50遠(yuǎn)高于100 mg·L－1。本實(shí)驗(yàn)中線蟲染毒條件與楊棟等人設(shè)計(jì)明顯不同，本實(shí)驗(yàn)以添加了助溶劑的壬基酚水溶液為暴露環(huán)境，而楊棟等將壬基酚溶于NGM固體培養(yǎng)基中作為線蟲的暴露環(huán)境。實(shí)驗(yàn)中NGM培養(yǎng)基具有一定厚度，且線蟲在NGM培養(yǎng)基中通常只在瓊脂表面活動(dòng)，與壬基酚的接觸量和接觸頻率遠(yuǎn)比在液體環(huán)境中要低，因此在培養(yǎng)基中的線蟲實(shí)際染毒量要比設(shè)計(jì)染毒劑量低得多。這可能是造成本實(shí)驗(yàn)中線蟲的LC50值與楊棟等人的研究結(jié)論差異較大的原因。

2.2 非致死毒性效應(yīng)

急性致死實(shí)驗(yàn)所需的暴露劑量相對(duì)較高，而非致死毒性效應(yīng)反映了污染物低劑量暴露對(duì)動(dòng)物正常代謝和生理機(jī)能的影響。性腺臂是秀麗隱桿線蟲重要的生殖器官，其功能與哺乳動(dòng)物的卵巢類似，主要是形成卵母細(xì)胞的場(chǎng)所。如圖3所示，在同等放大比例下，空白對(duì)照組和助溶劑對(duì)照組的秀麗隱桿線蟲性腺臂呈明顯的U型彎曲狀，且外觀粗壯，而0.081 mg·L－1壬基酚溶液暴露組的線蟲性腺臂表現(xiàn)出退化的跡象，其長(zhǎng)度有所縮短，寬度也變窄；0.162 mg·L－1壬基酚溶液暴露組的線蟲性腺臂則表現(xiàn)出明顯的退化萎縮，長(zhǎng)度進(jìn)一步縮短，寬度也進(jìn)一步變窄。由此證實(shí)，壬基酚暴露會(huì)導(dǎo)致線蟲生殖系統(tǒng)發(fā)育缺陷。據(jù)Wolke等[23]報(bào)道，秀麗隱桿線蟲性腺臂內(nèi)的細(xì)胞流承擔(dān)了卵母細(xì)胞發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸功能。本研究中壬基酚暴露組的秀麗隱桿線蟲性腺臂發(fā)育存在缺陷，細(xì)胞流之間的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳輸通道受到影響，導(dǎo)致卵母細(xì)胞無法得到正常的營(yíng)養(yǎng)供給，因此卵母細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)供給通道受阻可能是壬基酚引發(fā)生殖毒性效應(yīng)的作用途徑之一。

圖3壬基酚溶液暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲性腺臂發(fā)育的影響Figure 3 Effect of nonylphenol solution on the gonad arm development of C.elegans

圖4 表示不同濃度壬基酚暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目、身體彎曲頻率和蟲體長(zhǎng)度的影響。與空白對(duì)照組相比，助溶劑對(duì)照組的子代數(shù)目略有減少，但方差分析表明兩者差異不顯著（P＞0.05）。由此說明，助溶劑乙醇對(duì)秀麗隱桿線蟲的生殖能力有一定損傷，但0.5%的劑量對(duì)生殖能力損傷效果不明顯，與前人報(bào)道的研究結(jié)論基本一致[24]。與助溶劑對(duì)照組相比，暴露在 0.081 mg·L－1和 0.162 mg·L－1的壬基酚溶液中的秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目分別降低了14.7%和31.5%，并具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。壬基酚被認(rèn)為是一種內(nèi)分泌干擾物，進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后通過改變體內(nèi)性激素水平而表現(xiàn)出生殖毒性。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，壬基酚對(duì)大鼠[25]、斑馬魚[26]、大型溞[27]均表現(xiàn)出明顯的生殖系統(tǒng)損傷能力，且存在多種作用途徑。Trong等[28]以鱈魚為受試生物研究發(fā)現(xiàn)，壬基酚暴露后干擾了StAR蛋白和P450scc基因的表達(dá)，改變了體內(nèi)性激素水平，進(jìn)而影響了魚類卵巢激素的合成。壬基酚暴露后線蟲精子激活率低也可能是子代數(shù)目減少的因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，壬基酚暴露濃度與斑馬魚[26]和日本青鳉[29]的精子激活率呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)的劑量－效應(yīng)關(guān)系。如前所述，壬基酚暴露后性腺臂發(fā)育不良，進(jìn)而影響了卵母細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)供給途徑不暢，導(dǎo)致線蟲懷卵質(zhì)量降低。這也可能是引起子代數(shù)量減少等生殖毒性的原因之一。本研究以秀麗隱桿線蟲為受試生物進(jìn)一步證實(shí)了壬基酚具有較強(qiáng)的生殖毒性。

圖4 壬基酚溶液暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲非致死毒性指標(biāo)的影響Figure 4 Effect of nonylphenol solution on the non－lethal toxicities of C.elegans

由圖4可知，當(dāng)暴露在壬基酚溶液中時(shí)，秀麗隱桿線蟲的發(fā)育表現(xiàn)出一定的生長(zhǎng)遲緩現(xiàn)象。0.081 mg·L－1壬基酚暴露的秀麗隱桿線蟲體長(zhǎng)顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），而 0.162 mg·L－1壬基酚溶液暴露的秀麗隱桿線蟲平均體長(zhǎng)與對(duì)照組相比具有極顯著差異（P＜0.01），壬基酚的發(fā)育毒性呈現(xiàn)一定的濃度依賴性。關(guān)于壬基酚對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育的影響，目前還存有一定的爭(zhēng)議，如Robert等[30]將斑馬魚幼苗暴露于0.01～0.1 mg·L－1壬基酚的水體，60 d 后仍未發(fā)現(xiàn)壬基酚處理組與對(duì)照組的斑馬魚幼苗體長(zhǎng)和體質(zhì)量有顯著性差異；而Arsenault等[31]研究發(fā)現(xiàn)，暴露于0.02 mg·L－1壬基酚的大西洋鮭魚幼苗的體質(zhì)量相對(duì)降低，且血液中胰島素生長(zhǎng)因子（IGF－I）明顯減少，因此認(rèn)為壬基酚是通過干擾生長(zhǎng)激素/胰島素生長(zhǎng)因子軸而影響幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育；鄭曉晶等[32]發(fā)現(xiàn) 0.01 mg·L－1和0.1 mg·L－1的壬基酚染毒可以滯后蝌蚪的變態(tài)時(shí)間，降低蝌蚪變態(tài)后幼蛙的體質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)通過線蟲體長(zhǎng)的表觀毒理證實(shí)了低濃度（0.1 mg·L－1以下）壬基酚對(duì)線蟲的發(fā)育毒性，但是否經(jīng)由內(nèi)分泌干擾途徑影響線蟲個(gè)體的發(fā)育還有待研究進(jìn)一步證實(shí)。

壬基酚暴露后的秀麗隱桿線蟲身體彎曲頻率分別如圖4所示。低濃度壬基酚暴露對(duì)秀麗隱桿線蟲身體彎曲頻率具有一定的影響，而暴露于相對(duì)高濃度的秀麗隱桿線蟲，表現(xiàn)出顯著的身體彎曲頻率缺陷（P＜0.05）。秀麗隱桿線蟲的神經(jīng)元與運(yùn)動(dòng)肌肉細(xì)胞相連后，在信號(hào)蛋白的參與下形成突觸，進(jìn)而發(fā)揮運(yùn)動(dòng)神經(jīng)功能[33]。壬基酚暴露后的秀麗隱桿線蟲運(yùn)動(dòng)行為受到影響，表明壬基酚可能干擾信號(hào)蛋白的正常合成與代謝，進(jìn)而導(dǎo)致突觸功能與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)肌肉細(xì)胞無法發(fā)揮正常作用。也有學(xué)者認(rèn)為，線蟲神經(jīng)系統(tǒng)中超過三分之一的細(xì)胞會(huì)分泌乙酰膽堿，因此染毒組線蟲的膽堿能系統(tǒng)可能受到擾亂而表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)行為毒性[34]。研究報(bào)道，長(zhǎng)時(shí)間的饑餓條件下，也會(huì)影響秀麗隱桿線蟲的運(yùn)動(dòng)行為[35]，因此在食物匱乏情況下研究線蟲的神經(jīng)行為毒性，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定的干擾。

3 結(jié)論

（1）通過對(duì)L4期秀麗隱桿線蟲的24 h急性暴露試驗(yàn)，明確了壬基酚對(duì)線蟲的LC50值為8.09 mg·L－1。

（2）壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲具有明顯的生殖毒性，壬基酚溶液暴露（0.162 mg·L－1和 0.081 mg·L－1）后顯著減少了秀麗隱桿線蟲的子代數(shù)目，且導(dǎo)致秀麗隱桿線蟲性腺臂出現(xiàn)退化萎縮跡象。壬基酚對(duì)秀麗隱桿線蟲的發(fā)育毒性和神經(jīng)行為毒性具有一定的影響。

（3）秀麗隱桿線蟲的多個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)壬基酚毒性作用敏感，是優(yōu)秀的壬基酚毒性評(píng)價(jià)模式生物。本文關(guān)于壬基酚暴露對(duì)線蟲的表觀毒性研究結(jié)果，對(duì)于進(jìn)一步探究壬基酚的毒理機(jī)制提供了科學(xué)依據(jù)。

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Study of toxicity of Caenorhabditis elegans exposed to nonylphenol solution

LI An1,2,PAN Li－gang1,2*,ZHANG Xiu－tong1,2,LIANG Gang1,2,MAN Yan1,2,JIN Xin－xin1,2
（1.Beijing Research Center for Agricultural Standards and Testing,Beijing 100097,China;2.Risk Assessment Lab of Agri－products Quality and Safety of Ministry of Agriculture（Beijing）,Beijing 100097,China）

To better understand the effect of acute lethal toxicity and non－lethal toxicity on Caenorhabditis elegans exposed to nonylphenol solution,C.elegans were exposed to nonylphenol solution for 24 h and then toxicity indicators such as lethal concentration,development of a gonad arm,number of offspring,body length,and body bending frequency were investigated.Results showed that the median lethal concentration LC50for 24 h acute exposure was 8.09 mg·L－1when using L4 wild－type C.elegans as the testing animal.Nonylphenol can interfere with the normal development of the gonad arm of C.elegans.Compared with the control,both the 0.081 mg·L－1and 0.162 mg·L－1of nonylphenol treatment had significant effects on the number of offspring in C.elegans and the body length of the worm（P＜0.05）.The body bending frequency of C.elegans exposed to low doses of nonylphenol showed no statistical difference compared with the control（P＞0.05）,whereas high dose treatment showed significant difference（P＜0.05）.The results of the toxicity experiments indicate that the model animal C.elegans has certain sensitivity to nonylphenol.Thus,using C.elegans as a model animal has potential application value in the ecological toxicology of environmental hormones.

nonylphenol;Caenorhabditis elegans;ecological toxicology

2017－05－23 錄用日期：2017－07－24

李 安（1985—），男，江西吉安人，助理研究員，從事風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與生化毒理研究。E－mail：lia@brcast.org.cn

*通信作者：潘立剛 E－mail：panlg@brcast.org.cn

北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)（KJCX20150408）

Project supported：Special Projects of Construction of Science and Technology Innovation Ability of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences（KJCX20150408）

X503.22

A

1672－2043（2017）12－2414－07

10.11654/jaes.2017－0739

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