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仲丁威(2-仲丁基苯基氨基甲酸甲酯,BPMC),作為一種廣泛使用的氨基甲酸酯類殺蟲劑,它的發(fā)育神經(jīng)**和潛在機制尚未得到很好的研究。
環(huán)特生物通過斑馬魚模型研究,發(fā)現(xiàn)仲丁威或誘發(fā)神經(jīng)**。環(huán)特生物研究團隊已將相關(guān)論文發(fā)表在神經(jīng)毒理領(lǐng)域最好的專業(yè)雜志之一 -- 《Neurotoxicology》上,本文將為大家解讀論文的核心內(nèi)容。
仲丁威(2-仲丁基苯基氨基甲酸甲酯,BPMC)是世界衛(wèi)生組織(WHO)二級**(中度危險)的農(nóng)業(yè)殺蟲劑,由氨基甲酸(NH2COOH)制成,可作為50種乳油(EC)在液體制劑中使用。
BPMC競爭性地抑制膽堿酯酶(ACHE)并導致昆蟲、魚類和哺乳動物肌肉痙攣和癱瘓,對野生動物和人類健康構(gòu)成潛在風險。BPMC用于灌溉用水的水稻土的鼠疫防治,增加了對水環(huán)境的危害。
一些研究表明,部分BPMC從稻田污水輸送到接收水體,包括地表水和地下水,Heong et al. (1994) 發(fā)現(xiàn)在越南使用的殺蟲劑中約有32.2%是氨基甲酸酯。只針對仲丁威進行的**研究較少。許多實驗室利用斑馬魚研究了釋放到環(huán)境中的模型化學品對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的**影響,包括納米粒子、殺蟲劑和各種有機污染物。本研究旨在系統(tǒng)、全面地評價暴露于BPMC引起的發(fā)育性神經(jīng)**及其潛在機制。
環(huán)特生物用濃度為6.25、12.5、25、50、100和200 μg/mL的仲丁威(2-仲丁基苯基氨基甲酸甲酯,BPMC)處理受精后6小時(6 hpf)的斑馬魚至120 hpf,同時設(shè)置正常對照組(養(yǎng)魚用水處理斑馬魚),每孔容量為3 mL。
用轉(zhuǎn)基因運動神經(jīng)元熒光斑馬魚評價仲丁威誘發(fā)的外周神經(jīng)損傷;用整體免疫組化染色方法觀察軸索損傷;用髓鞘特異性熒光染料染色觀察髓鞘損傷;用行為分析儀觀察運動損傷;用轉(zhuǎn)基因中性粒細胞熒光斑馬魚觀察神經(jīng)炎癥;用酶標儀檢測了ROS產(chǎn)生、AChE、casepase3/7和casepase9酶的活性。最后對仲丁威誘發(fā)的神經(jīng)**機制包括a1-Tublin、shha、elavl3、gap43、syn2a、gfap、mbp和manf共8個神經(jīng)系統(tǒng)功能或發(fā)育標志基因的表達進行了研究。
圖1 仲丁威誘發(fā)的發(fā)育**
圖2 仲丁威誘發(fā)的腦凋亡、迷走神經(jīng)缺失、外周神經(jīng)和軸索損傷、脫髓鞘和神經(jīng)炎癥浸潤
圖3 仲丁威誘發(fā)的運動損傷
環(huán)特生物發(fā)現(xiàn)BPMC可誘導脊髓中性粒細胞浸潤、ROS生成增加、caspase 3/7和caspase 9激活、中樞神經(jīng)和外周運動神經(jīng)元損傷、軸突和髓鞘變性。BPMC暴露后,a1-Tublin、shha、elavl3、gap43、syn2a、gfap、mbp和manf共8個神經(jīng)系統(tǒng)功能或發(fā)育標志基因的表達顯著下調(diào)。BPMC對斑馬魚總AChE活性和AChE基因表達也有明顯的抑制作用。
這些結(jié)果表明BPMC通過炎癥、氧化、凋亡和變性途徑誘導發(fā)育神經(jīng)**。
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