苯甲酸钠对斑马鱼胚胎发育的影响

作者:罗燕燕;程定一;谭恋琴;利芳云;蒋星雨;杨玉舒;肖福英; 刊名:科技视界 上传者:常新军

【摘要】【目的】通过不同浓度苯甲酸钠对斑马鱼胚胎发育的影响,初步探讨苯甲酸钠的毒理性质及对生物产生的影响。【方法】采用不同浓度的苯甲酸钠培养液,用于斑马鱼胚胎的发育影响,观察,统计孵化率、孵出仔鱼畸形率、死亡率等生理指标。【结果】斑马鱼直接暴露在苯甲酸钠溶液中,8h后高浓度组(10000mg·L~(-1))会造成外包层变薄,16h后实验组卵黄形状不规则,24h后实验组已出现黑色素的沉积,浓度大于1000mg·L~(-1)的实验组存在尾部发育不全、脊柱弯曲的个体,随苯甲酸钠的浓度升高马鱼胚胎死亡率上升,3天后死亡率,高浓度组达30.5%,畸形率9%。与对照组有显著性差异(P<0.05)。【结论】低浓度的苯甲酸钠对斑马鱼胚胎发育无显著影响,但高浓度(浓度大于1000mg·L~(-1)时)会导致胚胎发生黑色素沉积、个体发育不全等畸变。

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0引言(Introduction)斑马鱼(Danio rerio)作为一种新型脊椎动物模式生物,除了具有脊椎动物的基本特点,其与人类基因具有87%的同源性、器官发育与人类非常相似、胚胎透明、发育速度快,受到模式动物研究者的高度青睐[1-2]。自1981年Streisinger等首次提出在斑马鱼上进行发育和遗传学的研究以来,发表了一系列利用斑马鱼进行大规模突变体筛选的论文,成为这种新型脊椎模式动物步入发育、遗传和疾病研究的里程碑[3-9]。近些年,在以斑马鱼为模型进行药物筛选方面,也取得了一系列重要进展[10-11]。苯甲酸钠作为常用添加剂,广泛用于食品、药品、颜料、生物标本等,在世界各地均被广泛使用[12-15]。然而对其毒性的的影响在有些国家已经停止生产,并对它的使用作出限制]。目前在我国仍被作为防腐剂广泛用于食品和药品中,通过饮食等途径被人体摄入,积少成多可能对人体造成一定的危害[16-20]。本文通过对斑马鱼胚胎进行不同浓度苯甲酸钠的培养液进行染毒饲养,检测孵化率、孵出仔鱼畸形率及死亡率等几项生理指标,客观评价苯甲酸钠对生物的影响。1材料与方法(Materials and methods)1.1实验材料野生型斑马鱼(AB品系),来源于上海佳誉水族馆。1.2实验方法1.2.1斑马鱼胚胎的准备挑选发育正常的野生型斑马鱼成鱼雌雄交配(雌:雄=1:2),收集受精卵置于胚胎培养箱中恒温孵育。胚胎发育至1h后挑选发育期同步的胚胎继续培养。发育至3h时,将同步发育的胚胎分选到6孔板内,每孔20粒[13-15]。1.2.2药物处理苯甲酸钠购置胚胎发育至3h时进行药物处理。小心吸出6孔板中的培养液,沿小室壁缓慢轻柔的加入含有待测药物的胚胎培养液。轻轻分散胚胎,避免聚集。置于胚胎培养箱中孵育至5h发育期时换液一次,继续培养至7h发育期。6组浓度分别为0mg·L-1、10mg·L-1、100mg·L-1、1000mg·L-1、10000mg·L-1的苯甲酸钠,每次实验设置一个对照组,重复实验10次。1.2.3结果观察与数据处理胚胎发育过程中,定时将斑马鱼胚胎于显微镜下观察胚胎生长状况计数并拍照记录器生长状态。2实验结果(Results)2.1胚胎发育形态学观察斑马鱼受精卵呈半透明状,通过普通光学显微镜可以很清楚地观察到斑马鱼胚胎各时期的发育。本实验共观察了对照组斑马鱼胚胎发育的五个时段,各时段形态学特征见表一。对照组(A)以及各剂量组(B~E)斑马鱼不同发育时期的形态学变化见图1。表1各时间段对照组斑马鱼胚胎发育的形态学特征从图1观察到受精后4小时,对照组及苯甲酸钠实验组囊胚发育正常,发育8h,对照组出现外包活动,原肠胚开始出现,但E组(浓度10000mg·L-1)胚胎的外包层较薄,厚度约为对照组的一半见图1-j。16h,对照组出现眼泡和肌节,苯甲酸钠实验组卵黄形状普遍为不规则形。24h后差异更加明显,对照组尾部开始延伸并脱离卵黄,实验组已出现黑色素的沉积,同时其中浓度大于1000mg·L-1的实验组存在尾部发育不全、弯曲的突变个体(见图1-t)。48h时,对照组斑马鱼的黑色素开始沉积。实验组黑色素沉积相对较多,其中还存在脊柱弯曲的畸变现象见图1-x。2.2胚胎死亡率及畸变率观察10次实验,每组共获得200粒受精卵,发育3天后的死亡率及畸变率见表二,不同浓度苯甲酸钠对斑马鱼胚胎死亡率(图2)及畸变率的影响见图3。3统计学分析(Analysis)根据卡方检测可得,当苯甲酸钠浓度为10 mg·L-1时,死亡率9.5%,P<0.05;实验组与对照组有显著的差异,当浓度

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