基于組學技術(shù)研究布洛芬對斑馬魚成魚的選擇性毒性.pdf

1、布洛芬(Ibuprofen，IBU)，作為一種非處方藥常用于緩解病痛和退燒癥狀，同時也是一種廣泛存在于水環(huán)境中的新型環(huán)境污染物—藥品及個人護理用品(PPCPs)。研究表明，布洛芬可以導致氧化損傷，免疫功能紊亂和神經(jīng)損傷等。布洛芬屬于手性藥物，R-(-)-布洛芬和S-(+)-布洛芬在環(huán)境中都有檢出且在性質(zhì)和毒性方面存在差異。所以，研究布洛芬對水生生物的立體選擇性毒性影響具有重要的現(xiàn)實意義。
　　目前對于布洛芬對映體的立體選擇性毒性研

2、究較少。本論文以斑馬魚為模式生物，借助于組學技術(shù)探究了布洛芬外消旋體及對映體對斑馬魚成魚的立體選擇性毒性效應及作用機制，并得出以下結(jié)論:
　　本論文首先采用高效液相色譜技術(shù)對布洛芬進行拆分，制備暴露實驗所需對映體單體，并考察在24小時內(nèi)，R-(-)-布洛芬和S-(+)-布洛芬單體在不同環(huán)境條件（溫度，光照）及不同溶劑中的轉(zhuǎn)化情況。結(jié)果表明，單體穩(wěn)定，可用于暴露試驗。
　　采用UPLC-Qtof-MS對暴露結(jié)束后的斑馬魚腦組織

3、中的極性小分子代謝物進行非靶向代謝組學分析。篩選出45種生物標志物和26條相關(guān)的代謝通路，主要涉及能量代謝、氧化應激、基因調(diào)控、神經(jīng)發(fā)育及細胞生長等。此外，借助于LC-MS/MS對22種氨基酸進行定量分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)的酪氨酸、色氨酸以及苯丙氨酸等，與氧化應激相關(guān)的半胱氨酸、甘氨酸和蛋氨酸等，與免疫功能精氨酸等，與能量代謝相關(guān)的谷氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸等，均發(fā)生了變化，且經(jīng)過布洛芬不同單體暴露后均表現(xiàn)出明顯的立體選擇性

4、差異。
　　借助于UPLC-Qtof-MS對布洛芬暴露結(jié)束后的斑馬魚腦組織樣品中的脂質(zhì)分子進行脂質(zhì)組學分析，鑒定出46種生物標志物，主要包括甘油磷脂，膽固醇酯，孕烯醇酮、甘油脂和鞘脂。同時，進行了代謝通路分析。此外，借助于Qtrap建立了46種鞘脂的定量方法，并對暴露結(jié)束后的斑馬魚成魚腦組織內(nèi)的46種鞘脂進行定量分析。結(jié)果顯示，有16種鞘脂存在明顯的組間差異。結(jié)果表明，長期布洛芬暴露會導致成魚腦組織出現(xiàn)脂質(zhì)代謝紊亂，且布洛芬的不同

5、單體對于斑馬魚腦部脂質(zhì)代謝物種類和含量的影響存在明顯的立體選擇性差異。
　　分別采集暴露后7天、14天和28天的斑馬魚腦組織，測定超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(GST)的變化。結(jié)果表明，腦組織中的SOD和CAT在暴露初期和中期并未發(fā)生明顯變化，但是28天出現(xiàn)了明顯的上升，不同單體暴露組中SOD未表現(xiàn)出明顯差異，而外消旋體和單體暴露組之間的CAT表現(xiàn)出顯著差異。腦組織中的GST在暴露初期表現(xiàn)出明