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Chemosphere林豊益:纳米铜毒理评价新体系——活体斑马鱼皮肤细胞排氢排铵速率

作者:旭月(北京)科技有限公司 2021-01-04T10:12 (访问量:2735)

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NMT作为生命科学底层核心技术,是建立活体创新科研平台的必备技术。2005年~2020年,NMT已扎根中国15年。2020年,中国NMT销往瑞士苏黎世大学,正式打开欧洲市场。




基本信息

主题:纳米铜毒理评价新体系——活体斑马鱼皮肤细胞排氢排铵速率

期刊:Chemosphere

影响因子:5.778

研究使用平台:NMT斑马鱼创新科研平台

标题:Exposure to copper nanoparticles impairs ion uptake, and acid and ammonia excretion by ionocytes in zebrafish embryos

作者:台湾师范大学林豊益、Chih-Ying Lee


检测离子/分子指标

H+、NH4+


检测样品

斑马鱼胚胎皮肤离子细胞




摘要


铜纳米颗粒(CuNPs)对鱼类早期阶段的潜在毒性尚不清楚,关于其对离子细胞及相关功能的影响也知之甚少。本研究使用斑马鱼胚胎作为模型来研究CuNPs对两种亚型离子细胞的毒性作用。斑马鱼胚胎暴露在0.1、1和3 mg L-1 CuNPs中96 h。暴露后,≥0.1 mg L-1时全身Na+和Ca2+含量显著降低,而≥1 mg L-1时K+含量降低。当≥1 mg L-1时,皮肤分泌的H+和NH4+明显减少。当CuNPs≥0.1 mg L-1时,用若丹明-123标记的活离子细胞数量显著减少。用免疫组织化学法标记富含H+-ATPase(HR)和富含Na+/K+-ATPase(NaR)的离子细胞亚型在≥1 mg L-1时呈下降趋势。通过扫描电子显微镜发现离子细胞的顶端开口的收缩。功能损伤还反映在基因表达的变化上,包括离子转运蛋白/通道和Ca2+调节激素。该研究表明,CuNPs暴露可损害斑马鱼胚胎中两种亚型的离子细胞及其相关功能,包括Na+/Ca2+吸收和H+/NH4+分泌。




离子/分子流实验处理方法


纳米铜颗粒(CuNPs)处理斑马鱼胚胎96 h




离子/分子流实验结果

使用非损伤微测技术(NMT)检测斑马鱼胚胎皮肤离子细胞对H+和NH4+的分泌。


林豊益《NMT在斑马鱼离子细胞的应用:从生理到环境毒理》


如图1A所示,H+和NH4+分泌水平通过计算卵黄囊和背景溶液之间(距离10 mm)的浓度梯度(Δ[H+]和Δ[NH4+])来测量。先前的研究表明卵黄囊皮肤中有丰富的离子细胞,其测量值可以反映离子细胞的功能。胚胎暴露于CuNPs 96 h后,1和3 mg L-1CuNPs组的H+和NH4+分泌水平被显著抑制(图1B, C)。H+分泌减少了29%(1 mg L-1)和30%(3 mg L-1)。NH4+分泌减少了47%(1 mg L-1)和61%(3 mg L-1)。


图1. 斑马鱼胚胎暴露于CuNPs 96 h后的H+和NH4+分泌




其他实验结果


  • CuNPs处理会使斑马鱼胚胎Na+、K

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