《用斑馬魚及其胚胎研究納米銀的毒性效應及機制》是依託香港城市大學深圳研究院，由程金平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：用斑馬魚及其胚胎研究納米銀的毒性效應及機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程金平
- 依託單位：香港城市大學深圳研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著納米頸雅套備銀抗菌技術的迅速發展，納米銀及其相關的消費產品將以各種途徑進入水生環境，其相關的套用還會引起人及其他生物對納米銀的體內攝入。納米銀的廣泛套用帶來了潛在的水生環境毒性和對人及其它生物的體內暴露危害。本課題將套用斑馬魚胚胎及其幼魚為模型，通過浸潤暴露和體內顯微注射等方法，研究納米銀在水生環境中進入斑馬魚胚胎的過程及機制，找出胚胎對納米銀暴露的敏感期，研究納米銀體內暴露對早期胚胎細胞增殖、細胞凋亡、細胞周期調控等生理過程的影棵境剃響，研究納米銀在斑馬魚胚胎及幼魚的體內分布、轉運和排泄過程，重點研究納米銀體內暴露的遺傳生殖發育毒性和心血管毒性效應及機制，為納米銀的體內毒理學研究提供參考依據。
結題摘要
隨著納龍剃米銀材料的廣泛生產和套用，納米銀的環境濃度將不斷增加。，本項目選取斑馬魚及其胚胎為研究對象，研究了納米銀對斑馬魚胚胎早期生長發育的影響，研究了納米銀對斑馬魚胚胎的毒性效應，並探討了納米銀的毒性作用機理。納米銀的環境行為會顯著影響其生物有效性，納米銀在淡水條件下的毒性效應普遍高于海水條件。浸潤暴露顯示納米銀能導致斑馬魚胚胎的死亡率顯著增加和孵化率顯著降低，引起孵化延遲和其他發育遲緩表型，例如暴露的斑馬魚胚胎均表現出體長變短和卵黃囊腫大的畸形，納米銀對斑馬魚胚胎的毒性效應呈現明顯的劑量-效應關係。納米銀浸潤暴露在斑馬魚胚胎中引致神經毒性和心臟毒性，納米銀暴露的斑馬魚胚胎呈虹迎糠現小腦袋，小眼睛以及心臟發育畸型。研究了納米銀暴露對斑馬魚胚胎神經發育以及心臟發育的相關基因的基因表達水平的影響，發現納米銀的心臟毒性不是通過影響斑馬魚心臟發育相關的基因；鑒於納米銀同時引起顯著的神經毒性，推測心臟毒性可能是相關的神經毒性引致。整禁捉納米銀對斑馬魚胚胎的半數致死濃度（(96 h-LC50，11.75 mg•L-1）顯著高於銀離子（(96 h-LC50，0.054 mg•L-1），銀離子的胚胎毒性遠大於納米銀的胚胎毒性。斑希勸槳再馬魚胚胎浸潤暴露的研究未能檢測到明顯的銀離子釋放，推斷銀離子不是觀察到的毒性效應的主要原因，研究使用的納米銀材料表面包裹有脂肪酸可能限制了銀離子釋放。細胞凋亡染色以及基因表達分析的數據表明納米銀可通過caspase通路誘導細胞凋亡進而影響斑馬魚胚胎的生長發育，例如納米銀暴露顯著提高了斑馬魚胚胎caspase9的表達；而銀離子不但影響氧化系統基因通路，還能通過p53誘導凋亡進而阻滯斑馬魚胚胎的生長發育。納米銀的毒性效應和納米銀的顆粒尺寸緊密相關，具體表現為4納米的納米銀顆粒體內毒性大於10納米的納米銀顆粒。體內納米銀濃度分析結果也表明斑馬魚胚胎可以更高效的吸收4納米的納米銀顆粒，而吸收10納米的納米銀顆粒的效率相對較低。納米銀暴露可以顯著改變斑馬魚體內的金屬結合蛋白金屬硫蛋白基因，以及ABC轉運蛋白基因的基因表達的表達水平。納米銀顆粒體內顯微注射暴露可以顯著影響斑市甩主馬魚胚胎的血管正常生成，引起心血管毒性效應，相關的機制亟待繼續研究。研究結果有助於揭示納米銀對小型魚類的生長繁衍的影響，為納米銀的環境風險評價提供科學依據。
