酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)水生生物毒性效應(yīng)的研究進(jìn)展

岳宗豪，趙歡，周一兵

大連海洋大學(xué) 遼寧省海洋生物資源恢復(fù)與生境修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連 116023

酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)水生生物毒性效應(yīng)的研究進(jìn)展

岳宗豪，趙歡，周一兵*

大連海洋大學(xué) 遼寧省海洋生物資源恢復(fù)與生境修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連 116023

已有研究發(fā)現(xiàn)多種酚類(lèi)化合物可以干擾水生生物正常內(nèi)分泌代謝，對(duì)生物生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生毒性效應(yīng)，進(jìn)而通過(guò)食物鏈的生物放大作用對(duì)人體產(chǎn)生危害。酚類(lèi)化合物對(duì)生物體的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)已經(jīng)成為了近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。結(jié)合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外毒理學(xué)研究進(jìn)展，在詳細(xì)概述酚類(lèi)化合物對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)及作用機(jī)制的基礎(chǔ)上，并對(duì)目前研究中存在的問(wèn)題以及未來(lái)的研究方向進(jìn)行了探討和展望。

酚類(lèi)化合物；水生生物；毒性效應(yīng)；作用機(jī)理

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)多種外源化合物能夠模擬自然激素的作用，干擾生物體正常的內(nèi)分泌活動(dòng)，至今已確定具有內(nèi)分泌干擾性質(zhì)的化合物多達(dá)幾十種，其中壬基酚(nonyl phenol, NP)、辛基酚(octyl phenol, OP)、雙酚A(bisphenol A, BPA)和2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP)等因具有相似的結(jié)構(gòu)特征和類(lèi)雌激素活性被歸為一類(lèi)，稱(chēng)為酚類(lèi)環(huán)境雌激素(phenolic environmental estrogens)[1]。

酚類(lèi)環(huán)境雌激素被廣泛應(yīng)用在造紙、顏料合成、石油加工、塑料制造等行業(yè)，此外在日常生活中酚類(lèi)環(huán)境雌激素也無(wú)處不在。以雙酚A(BPA)為例，作為制造聚碳酸脂和樹(shù)脂類(lèi)的主要原料，BPA在許多食品和飲料的包裝、嬰兒奶瓶、牙科密封劑、收據(jù)甚至醫(yī)療器械中都存在[2-3]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者陸續(xù)開(kāi)展了水環(huán)境中酚類(lèi)環(huán)境雌激素污染的研究。Rocha等[4]對(duì)內(nèi)分泌干擾物在葡萄牙福爾摩沙瀉湖水體中的分布進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)NP的最高濃度為547 ng·L-1；Wu等[5]分析了黃浦江及其支流(蘇州河和蕰藻浜)水體中4-叔辛基酚(4-tert-OP)、4-壬基酚(4-NP)和BPA的濃度，發(fā)現(xiàn)這3條河流4-tert-OP、4-NP和BPA的平均濃度分別為10.59、120.96、和22.93 ng·L-1；李正炎等[6]對(duì)冬季青島膠州灣及其臨近河流水體中OP、2,4-DCP和BPA濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)膠州灣周?chē)恿髦猩鲜鑫廴疚餄舛冗h(yuǎn)遠(yuǎn)高于灣內(nèi)，上述3種污染物的濃度最高可分別達(dá)到16.1 ng·L-1(1.2～16.1 ng·L-1)、9.5 ng·L-1(2.7～9.5 ng·L-1)和161.5 ng·L-1(3.8～161.5 ng·L-1)。褚春瑩等[7]調(diào)查了2009年膠州灣河流入海口壬基酚污染狀況，結(jié)果顯示入膠州灣各河流水體中壬基酚濃度在枯水期和豐水期分別為0.11～3.17 μg·L-1和0.09～10.8 μg·L-1。據(jù)董軍等[8]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，珠江口地區(qū)魚(yú)塘、橫門(mén)水道、入海口表層水中BPA均值分別為1.19、1.41和2.06 μg·L-1。

盡管水體中酚類(lèi)環(huán)境雌激素的濃度僅在痕量范圍(ng·L-1或μg·L-1)，但是酚類(lèi)環(huán)境雌激素多為親脂性，極易通過(guò)呼吸和攝食等途徑進(jìn)入生物體內(nèi)富集。Gatidou等[9]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)300 ng·L-14-n-壬基酚(4-n-NP)和BPA暴露28 d后，貽貝(Mytilus galloprovincialis)體內(nèi)4-n-NP和BPA濃度分別為596和1 159 ng·g-1，動(dòng)力生物富集系數(shù)值分別為1.7和4.5 L·g-1。Takahashi等[10]研究發(fā)現(xiàn)底棲動(dòng)物對(duì)4-NP和BPA的生物富集系數(shù)值分別為在63～990和8～170之間。酚類(lèi)環(huán)境雌激素在水生生物體內(nèi)富集，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體生殖、發(fā)育、分泌、免疫等功能發(fā)生改變，通過(guò)食物鏈進(jìn)一步危害人體健康，因此探索酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)水生生物的毒性效應(yīng)及作用機(jī)理已成為近年來(lái)毒理學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

1 酚類(lèi)環(huán)境雌激素的生物毒性效應(yīng)

1.1 對(duì)繁殖與發(fā)育的影響

酚類(lèi)環(huán)境雌激素能夠通過(guò)干擾機(jī)體內(nèi)分泌功能，進(jìn)而影響機(jī)體生殖系統(tǒng)，導(dǎo)致生物繁殖出現(xiàn)異常。Molina等[11]研究發(fā)現(xiàn)雌性斑馬魚(yú)(Danio rerio)暴露于100和1 000 μg·L-1BPA 14 d后，卵巢內(nèi)卵泡細(xì)胞質(zhì)顯著液泡化，閉鎖卵泡的百分比顯著增加。據(jù)Sayed等[12]報(bào)道，非洲鲇(Clarias gariepinus)暴露于不同濃度4-NP條件下，其性腺成熟指數(shù)(GSI)明顯降低，生殖細(xì)胞退化，并且存在濃度依賴(lài)性。0.08 mg·L-14-NP暴露下雄性非洲鲇生殖細(xì)胞退化，生精小管畸形，小葉間隙增加；雌性非洲鲇濾泡細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)收縮，卵母細(xì)胞形狀變得不規(guī)則，濾泡層出現(xiàn)間斷[12]。0.1 mg·L-14-NP暴露下雄性非洲鲇還表現(xiàn)出精子凋亡，生精小管變空，精母細(xì)胞萎縮，而雌性非洲鲇則表現(xiàn)出質(zhì)核凝結(jié)，卵黃顆粒分解，濾泡層破裂[12]。Jespersen等[13]發(fā)現(xiàn)100 μg·L-14-tert-OP會(huì)引起綿鳚(Zoarces viviparus)胚胎出現(xiàn)雄性性腺雌性化。Jemec等[14]的研究表明1.73 mg·L-1BPA暴露會(huì)顯著降低水蚤(Daphnia magna)的生殖率，13.8 mg·L-1BPA則能夠延遲水蚤的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致死亡率顯著增加。

水生生物幼體發(fā)育階段是對(duì)環(huán)境變化較為敏感的階段，因此酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)幼體發(fā)育的影響也倍受關(guān)注。Lam等[15]發(fā)現(xiàn)1 500和4 500 μg·L-1BPA能夠引起斑馬魚(yú)(Danio rerio)幼體死亡率顯著升高，體內(nèi)器官發(fā)育異常，觸覺(jué)遲鈍。據(jù)Matsushima等[16]報(bào)道，3 μmol·L-1BPA能夠降低玻璃海鞘(Ciona intestinalis)幼體孵化率，并且存在濃度依賴(lài)性。Cakal等[17]研究了不同濃度NP(0.937～18.74 μg·L-1)和OP(5～160 μg·L-1)對(duì)海膽(Arbacia lixula)的胚胎毒性，發(fā)現(xiàn)18.74 μg·L-1NP和160 μg·L-1OP暴露會(huì)導(dǎo)致有絲分裂受到抑制，早期胚胎生長(zhǎng)延遲。金小偉等[18]報(bào)道了五氯酚(pentachlorophenol, PCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-trichlorophenol, 2,4,6-TCP)和2,4-二氯酚(2,4-dichlorophenol, 2,4-DCP)氯酚化合物對(duì)青魚(yú)(Mylopharyngodon piceus)幼魚(yú)的毒性，發(fā)現(xiàn)不同氯酚化合物暴露下幼魚(yú)生長(zhǎng)出現(xiàn)了顯著性的差異，隨暴露濃度的升高其生長(zhǎng)率顯著下降。蔣琳等[19]研究發(fā)現(xiàn)25 μg·L-1～5 mg·L-1PCP暴露對(duì)斑馬魚(yú)(Danio rerio)胚胎發(fā)育具有較強(qiáng)的毒性效應(yīng)，可導(dǎo)致胚胎孵化率顯著下降，死亡率、畸形率顯著上升。鄭新梅等[20]報(bào)道了對(duì)硝基酚對(duì)斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)胚胎的毒性，發(fā)現(xiàn)8和16 mg·L-1的對(duì)硝基酚暴露下，斑馬魚(yú)胚胎表現(xiàn)為發(fā)育緩慢，且在12 ～24 h內(nèi)卵凝結(jié)或停止發(fā)育。

1.2 對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響

Saili等[21]利用T型裝置研究了BPA暴露下斑馬魚(yú)(Danio rerio)的學(xué)習(xí)能力，發(fā)現(xiàn)BPA暴露能夠使斑馬魚(yú)學(xué)會(huì)選擇正確的T形路線(xiàn)以避免電擊的嘗試次數(shù)顯著增加，在雄性個(gè)體中這種現(xiàn)象更為明顯。這一研究表明酚類(lèi)環(huán)境雌激素也可與機(jī)體內(nèi)分泌腺體相互作用，進(jìn)而影響水生生物的神經(jīng)系統(tǒng)，相關(guān)研究在其他魚(yú)類(lèi)中亦已初步開(kāi)展。Qin等[22]的研究表明，經(jīng)15 μg·L-1BPA暴露35 d后，稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)腦中促性腺激素釋放激素(GnRH)和促性腺激素釋放激素受體(GnRHR1)基因表達(dá)顯著。Vosgesa等[23]研究發(fā)現(xiàn)不同濃度NP暴露都可以導(dǎo)致斑馬魚(yú)(Danio rerio)幼體放射狀神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中大腦芳香化酶(AroB)表達(dá)上調(diào)，并且存在濃度依賴(lài)性，其中0.5 μmol·L-1NP暴露還能夠顯著增加GnRH免疫反應(yīng)(GnRH-ir)神經(jīng)元的數(shù)量。Wang等[24]發(fā)現(xiàn)15 μmol·L-1BPA暴露能顯著抑制斑馬魚(yú)(Danio rerio)胚胎初級(jí)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突的生長(zhǎng)。在與魚(yú)類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展水平較近的兩棲類(lèi)中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也開(kāi)展了相關(guān)研究。黃敏毅等[25]應(yīng)用電生理的方法研究不同濃度NP對(duì)黑斑蛙(Rana nigromaculata)神經(jīng)活動(dòng)的影響，發(fā)現(xiàn)在暴露7 d時(shí)，黑斑蛙坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度逐漸下降，動(dòng)作電位幅度降低，相對(duì)和絕對(duì)不應(yīng)期延長(zhǎng)，且與NP濃度呈明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系。Pandey等[26]發(fā)現(xiàn)1～100 μmol·L-1BPA能夠減少虎紋蛙(Rana tigrina)坐骨神經(jīng)復(fù)合動(dòng)作電位的幅度和復(fù)極化時(shí)間，并且存在濃度依賴(lài)性。

1.3 對(duì)免疫系統(tǒng)的影響

免疫系統(tǒng)是機(jī)體執(zhí)行免疫應(yīng)答及免疫功能的重要系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)體受到外源性物質(zhì)的侵襲時(shí)，免疫系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。胡雙慶等[27]的研究表明0.054～5.4 mg·L-1的BPA暴露能夠明顯誘導(dǎo)鯽魚(yú)(Carassius auratus)淋巴細(xì)胞增殖，0.005～50 mg·L-1BPA能明顯促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖，而500～1 000 mg·L-1BPA則抑制巨噬細(xì)胞增殖。Shelley等[28]的研究表明了18 μg·L-1NP能引起虹鱒(Oncorhynchus mykiss)幼體外周血淋巴細(xì)胞減少。趙莉[29]對(duì)中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)的研究也證明了NP具有免疫毒性，其研究結(jié)果表 明經(jīng)10、100和300 mg·kg-1NP暴露10 d后，中華絨鰲蟹總血淋巴細(xì)胞密度(THC)分別下降16.0%、21.7%和26.6%，而500 mg·kg-1NP組和1 000 mg·kg-1NP組則分別降至對(duì)照組的50.0%和42.0%。對(duì)酚類(lèi)環(huán)境雌激素免疫毒性效應(yīng)的研究目前已深入到分子水平，張靜[30]利用基因芯片技術(shù)檢測(cè)了NP暴露后斑馬魚(yú)(Danio rerio)差異表達(dá)基因，結(jié)果表明20 μg·L-1NP誘導(dǎo)引起26個(gè)免疫相關(guān)基因出現(xiàn)表達(dá)差異，100 μg·L-1NP誘導(dǎo)引起21個(gè)免疫相關(guān)基因出現(xiàn)表達(dá)差異，2個(gè)誘導(dǎo)組與對(duì)照組相比，有9個(gè)免疫相關(guān)基因均差異表達(dá)。Xu等[31]研究了不同濃度BPA和NP單獨(dú)及混合作用對(duì)斑馬魚(yú)(Danio rerio)胚胎免疫反應(yīng)的影響，結(jié)果表明BPA和NP單獨(dú)及混合暴露能夠顯著上調(diào)免疫反應(yīng)相關(guān)基因干擾素γ、白介素-1β、白介素10、腫瘤壞死因子α、粘病毒抵抗蛋白、CC-趨化因子和CXCL-clc趨化因子mRNA的表達(dá)。

1.4 對(duì)機(jī)體的氧化損傷

酚類(lèi)環(huán)境雌激素暴露會(huì)引起機(jī)體活性氧等自由基的增加，導(dǎo)致機(jī)體超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)等抗氧化防御酶活性發(fā)生變化。張海麗等[32]發(fā)現(xiàn)0.4 mg·L-1NP可以顯著抑制菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)SOD和CAT活性，抑制率分別為56.6%和59.0%，菲律賓蛤仔抗氧化酶活性變化對(duì)酚類(lèi)污染物的響應(yīng)呈現(xiàn)出較好的規(guī)律性。Wu等[33]研究了斑馬魚(yú)(Danio rerio)胚胎受精階段不同濃度BPA和NP暴露對(duì)其抗氧化酶活性的影響，結(jié)果顯示在受精后4～168 h階段，不同濃度組胚胎的CAT和SOD活性均受到顯著抑制，GPx活性在100 μg·L-1、1 000 μg·L-1BPA濃度組和1 μg·L-1、10 μg·L-1、100 μg·L-1NP濃度組均呈現(xiàn)顯著抑制。王輔明等[34]報(bào)道了經(jīng)不同濃度PCP暴露不同時(shí)間后稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)SOD活性的變化，結(jié)果表明相同暴露時(shí)間下，SOD活性隨暴露濃度的升高表現(xiàn)出先抑制后激活趨勢(shì)。宋志慧等[35]發(fā)現(xiàn)5.01～80.16 μg·L-1PCP暴露能夠顯著上調(diào)斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)SOD活性。Kim等[36]的研究表明4-NP能夠影響日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)Cu/Zn-SOD(TJ-Cu/Zn-SOD)和Mn-SOD(TJ-Mn-SOD)mRNA的表達(dá)，并且不同濃度4-NP對(duì)TJ-SODs的影響是不同的。1 μg·L-14-NP上調(diào)TJ-SODs mRNA的表達(dá)，而5、10和20 μg·L-14-NP則抑制TJ-SODs mRNA的表達(dá)。據(jù)Nair等[37]報(bào)道，100 μg·L-1NP暴露24 h可使搖蚊(Chironomus riparius)CAT基因的表達(dá)量顯著升高。鑒于抗氧化防御酶對(duì)酚類(lèi)化合物的敏感性，目前包括SOD、CAT在內(nèi)的多種抗氧化酶已作為生物標(biāo)志物聯(lián)合指示水體中的酚類(lèi)化合物污染。

2 酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)生物體毒性效應(yīng)的作用機(jī)理

酚類(lèi)環(huán)境雌激素種類(lèi)繁多，結(jié)構(gòu)各異，但其對(duì)生物體的毒性效應(yīng)機(jī)制具有高度相似性。隨著近年毒理學(xué)的逐步深入，酚類(lèi)環(huán)境雌激素對(duì)生物毒性效應(yīng)的作用機(jī)理已取得一定進(jìn)展。

2.1 影響激素調(diào)節(jié)酶活性

酚類(lèi)環(huán)境雌激素可以直接影響機(jī)體類(lèi)固醇生成酶、芳香化酶、硫酸酯酶和磺基轉(zhuǎn)移酶等激素調(diào)節(jié)酶活性，來(lái)干擾機(jī)體激素合成與代謝，引起毒性效應(yīng)。Kishida等[38]發(fā)現(xiàn)0.01 μmol·L-1己烯雌酚(DES)能夠上調(diào)斑馬魚(yú)(Danio rerio)胚胎大腦P450芳香化酶(P450aromB)，隨著濃度的增加，上調(diào)倍數(shù)逐漸變小，存在一定的劑量-效應(yīng)關(guān)系。Kortner等[39]研究表明10 μmol·L-1NP暴露3 d可以抑制鮭魚(yú)(Salmo salar)卵巢內(nèi)類(lèi)固醇生成酶(激素合成急性調(diào)節(jié)蛋白(StAR)，P450側(cè)鏈切除酶(P450scc)，3β-羥甾脫氫酶(3β-HSD)和細(xì)胞色素P450 17(CYP17)羥化酶)基因的表達(dá)。Nair等[40]研究發(fā)現(xiàn)10和50 μg·L-1NP暴露24 h和48 h能夠引起第4齡搖蚊幼蟲(chóng)(Chironomus riparius)STAR-相關(guān)脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白基因(CrSTART1)顯著上調(diào)，100 μg·L-1NP暴露12 h引起CrSTART1顯著上調(diào)，但是暴露24 h、48 h和72 h時(shí)則下調(diào)。據(jù)Kirk等[41]報(bào)道，烷基酚(alkylphenol)可以與魚(yú)類(lèi)體內(nèi)的磺基轉(zhuǎn)移酶反應(yīng)，使雌激素由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)化為無(wú)活性狀態(tài)，從而抑制雌激素作用的發(fā)揮。

2.2 影響內(nèi)源性激素與受體的結(jié)合

酚類(lèi)環(huán)境雌激素在結(jié)構(gòu)上與雌激素具有相似性，進(jìn)入生物體內(nèi)可以模擬內(nèi)源性雌激素直接與雌激素受體(estrogen receptor, ER)上的激素結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合形成配體-受體復(fù)合物，進(jìn)而與啟動(dòng)子結(jié)合，調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)特定蛋白如卵黃蛋白原(VTG)等的合成。palermo等[42]利用PCR-ELISA方法研究發(fā)現(xiàn)，10-6mol·L-14-NP能夠提高鰨目魚(yú)(Solea solea)幼魚(yú)ERβ mRNA的表達(dá)和血漿中VTG水平。李惠云等[43]的研究表明雌鯽(Carassius auratus)在腹腔注射100 mg·kg-1BPA 24 h后肝臟中ERα mRNA顯著上調(diào)，48 h時(shí)仍舊維持在較高水平。 等[44]研究了0.2和20 μg·L-1BPA對(duì)雄性金魚(yú)(Carassius auratus)的影響，發(fā)現(xiàn)暴露90 d后，0.2 μg·L-1BPA能夠上調(diào)ER mRNA水平，但是20 μg·L-1BPA暴露則能夠上調(diào)金魚(yú)睪丸中雄激素受體(androgen receptor, AR)mRNA水平。可見(jiàn)，除了與ER作用之外，酚類(lèi)化合物還能夠影響雄激素受體。Seo等[45]的研究表明300 μg·L-1NP暴露96 h后花斑溪鳉(Rivulus marmoratus)性腺組織中雄激素受體和雌激素受體mRNA的表達(dá)均受到顯著抑制。酚類(lèi)化合物雖然可以導(dǎo)致水生無(wú)脊椎動(dòng)物體內(nèi)的卵黃磷蛋白和卵黃蛋白原過(guò)量表達(dá)，然而在多種水生無(wú)脊椎動(dòng)物中尚未發(fā)現(xiàn)ER存在，因此酚類(lèi)環(huán)境雌激素在水生無(wú)脊椎動(dòng)物中的作用機(jī)制可能有別于脊椎動(dòng)物，已有研究表明其可能通過(guò)與其他一些受體相偶聯(lián)進(jìn)行內(nèi)分泌干擾。Planelló等[46]的研究表明，3 mg·L-1BPA暴露12～24 h能夠誘導(dǎo)搖蚊幼蟲(chóng)(Chironomus riparius)蛻皮激素受體(ecdysone receptor, EcR)基因的表達(dá)，然而目前尚無(wú)報(bào)道酚類(lèi)環(huán)境雌激素是否通過(guò)與蛻皮激素受體相結(jié)合而發(fā)生連鎖反應(yīng)。

2.3 影響細(xì)胞內(nèi)激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路

酚類(lèi)環(huán)境雌激素進(jìn)入水生無(wú)脊椎生物體內(nèi)，除了引起特定受體或蛋白表達(dá)發(fā)生變化，也可以干擾細(xì)胞內(nèi)激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路，進(jìn)而引起機(jī)體離子通透性、細(xì)胞形態(tài)或細(xì)胞功能的改變，影響機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育。Zhou等[47]研究發(fā)現(xiàn)BPA暴露可以顯著增加鮑魚(yú)(Haliotis diversicolor supertexta)卵Na+-K+-ATP酶和Ca2+-Mg2+-ATP酶活性和細(xì)胞周期蛋白B(cyclin B)基因表達(dá)，抑制激素原轉(zhuǎn)化酶(prohormone convertase 1, PC1)基因表達(dá)。據(jù)Canesi等[48]研究報(bào)道，25 nmol·L-1BPA暴露可以引起貽貝(Mytilus hemocytes)血細(xì)胞中溶酶體膜顯著變性，抑制磷酸化環(huán)腺苷酸應(yīng)答元件結(jié)合蛋白(CREB-like transcription factor)和細(xì)胞分裂素活化蛋白激酶(MAPKs)的磷酸化，表明BPA在貽貝體內(nèi)可以通過(guò)激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路導(dǎo)致機(jī)體物質(zhì)合成失衡。

2.4 引起DNA甲基化或組蛋白修飾的變化

近年來(lái)證明酚類(lèi)環(huán)境雌激素可以導(dǎo)致DNA甲基化和組蛋白修飾等表觀遺傳的變化，從而影響機(jī)體的正常內(nèi)分泌。喬坤等[49]從表觀遺傳學(xué)角度探討了BPA對(duì)斑馬魚(yú)(Danio rerio)幼魚(yú)的生殖毒性。結(jié)果表明，0.5和1.5 mg·L-1BPA處理組性腺DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(Dnmt1、Dnmt6、Dnmt7、Dnmt8)mRNA表達(dá)量明顯升高；1.5 mg·L-1BPA處理組中成熟精子DNA甲基化水平與性腺中組蛋白3第九賴(lài)氨酸三甲基化(H3K9me3)水平均明顯升高。這些變化可能是BPA處理組后代胚胎發(fā)育異常的重要基礎(chǔ)。表觀遺傳學(xué)的發(fā)展為研究酚類(lèi)化合物的作用機(jī)理提供了一個(gè)新的思路，但是目前有關(guān)表觀遺傳學(xué)調(diào)控機(jī)理方面的研究相對(duì)較少，對(duì)其認(rèn)識(shí)仍十分有限，有待進(jìn)一步研究。

3 展 望

近年來(lái)關(guān)于酚類(lèi)化合物的研究多集中在單一物質(zhì)對(duì)生物體的影響，有關(guān)多種毒物聯(lián)合對(duì)生物體影響方面的研究尚未多見(jiàn)。自然水環(huán)境中酚類(lèi)化合物種類(lèi)繁多，它們并不是單一存在的，單一物質(zhì)毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不能明確表明其對(duì)機(jī)體的真實(shí)毒性，因此酚類(lèi)化合物之間的復(fù)合毒性及具體干擾機(jī)制需要深入研究。胡雪雷等[50]研究了NP與壬基酚聚氧乙烯醚(NP10EO)對(duì)多刺裸腹溞(Moina macrocopa)的復(fù)合毒性效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)兩者混合暴露的聯(lián)合毒性強(qiáng)度高于該2種物質(zhì)分別單一暴露時(shí)的毒性強(qiáng)度，表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)。而房妮等[51]研究發(fā)現(xiàn)在等毒性配比下，對(duì)甲酚與2,4-二叔丁基酚對(duì)斑馬魚(yú)(Brachydanio rerio)的24 h、48 h、72 h和96 h時(shí)的聯(lián)合毒性作用類(lèi)型均為拮抗作用。由此可見(jiàn)，當(dāng)2種或2種以上的酚類(lèi)化合物進(jìn)入機(jī)體后，往往會(huì)形成復(fù)合效應(yīng)影響機(jī)體的正常生理功能，且不同物質(zhì)之間的復(fù)合效應(yīng)不盡相同。

此外，目前大多數(shù)酚類(lèi)化合物效應(yīng)的研究多采用短期暴露方式，且設(shè)置的污染物濃度多高于其在實(shí)際環(huán)境中的含量，忽略了低劑量長(zhǎng)期暴露作用。目前低劑量長(zhǎng)期暴露的研究尚不多見(jiàn)，低劑量長(zhǎng)期暴露作用的忽略，將導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法體系存在重大缺陷，因此開(kāi)展低劑量長(zhǎng)期暴露實(shí)驗(yàn)，將有助于進(jìn)一步完善現(xiàn)有的酚類(lèi)環(huán)境雌激素評(píng)價(jià)體系。另外，實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)驗(yàn)選材上應(yīng)優(yōu)先選用對(duì)環(huán)境更加敏感的水生生物幼體作為受試體，以期在更加接近實(shí)際環(huán)境濃度的水平對(duì)目標(biāo)生物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到更加可靠的數(shù)據(jù)和結(jié)果。

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◆

ResearchProgressinToxicEffectsofPhenolicEnvironmentalEstrogensonAquaticOrganisms

Yue Zonghao, Zhao Huan, Zhou Yibing*

Liaoning Key Laboratory of Marine Bio-resources Restoration and Habitat Reparation, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China

23 July 2013accepted26 September 2013

Recent studies have showed that phenolic compounds can disrupt endocrine metabolism and have toxic effects on reproduction system, nervous system and immune system of aquatic organisms. Phenolic compounds threaten the human health through bioaccumulation in food chain. Many researches are focused on the estrogenic effects of phenolic compounds on organisms. In this review we summarized their toxic effects on aquatic organisms and the corresponding stress response mechanisms. Furthermore the directions of future researches on phenolic compounds were discussed.

phenolic compounds; aquatic organisms; toxic effects; mechanisms

國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(201305002，201305043)；遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(L2012269)；國(guó)家自然科學(xué)基金(30901107)

岳宗豪(1989-)，男，碩士，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)，E-mail: yzh642324521@163.com；

*通訊作者(Corresponding author)，E-mail: ybzhou@dlou.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20130723001

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2013-07-23錄用日期2013-09-26

1673-5897(2014)2-205-08

X171.5

A

周一兵(1957—)，男，教授，主要研究方向?yàn)樯鷳B(tài)毒理學(xué)和海洋資源恢復(fù)。