论文总字数：24032字

摘 要

ZPT的使用历史已有五十多年，作为工业生产以及日常生活常用的抑菌剂，ZPT被广泛添加在洗发水、农药、胶黏剂、涂料、船舶防污漆等制品中，其使用空间相当广泛。然而，目前国内外关于ZPT的毒理学研究领域还有许多空白有待补充，本实验基于斑马鱼模型研究了ZPT对斑马鱼早期胚胎分化阶段的毒性，并探讨了引起毒性的相关机制。斑马鱼胚胎由实验室人工繁殖获得，将0.5hpf的胚胎分别暴露于0μg/ml、0.001μg/ml、0.05μg/ml的ZPT溶液中并在0.75hpf、1.5hpf、3hpf、4hpf、5.7hpf、8.5hpf、14hpf、20hpf、24hpf这几个时间点进行显微拍摄。24H暴露结束后，收集胚胎，通过检测SOD、CAT、GSH、Caspase-3、Caspase-9来研究ZPT引起早期胚胎分化阶段的毒性机制。结果表明，ZPT会引起斑马鱼早期胚胎的畸形，其毒性机制与氧化应激和细胞凋亡有关。

关键词：ZPT 斑马鱼胚胎 氧化应激 细胞凋亡

Toxicity evaluation of ZPT on zebrafish embryo development

Abstract

ZPT has been used for more than 50 years. As a commonly used bacteriostatic agent for industrial production and daily life, ZPT is widely used in shampoos, pesticides, adhesives, coatings, marine antifouling paints, etc. Quite extensive. However, there are still many gaps in the field of toxicology research on ZPT at home and abroad. This experiment is based on the zebrafish model to study the toxicity of ZPT on the early embryonic differentiation stage of zebrafish, and to explore the related mechanisms of toxicity. Zebrafish embryos were obtained by laboratory artificial propagation. 0.5hpf embryos were exposed to 0μg/ml, 0.001μg/ml, 0.05μg/ml ZPT solution. Microscopic photographing was performed at 0.75hpf, 1.5hpf, 3hpf, 4hpf, 5.7hpf,8.5hpf, 14hpf, 20hpf, and 24hpf. After the end of 24H exposure, embryos were collected and the toxicity mechanism of ZPT-induced early embryo differentiation was studied by detecting SOD, CAT, GSH, Caspase-3 and Caspase-9. The results showed that ZPT caused malformation of zebrafish early embryos, and its toxicity mechanism was related to oxidative stress and apoptosis.

Keywords: ZPT;Zebrafish embryo; Oxidative stress;Apoptosis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1 ZPT概述

1.2 斑马鱼模型概述

1.3 氧化应激与细胞凋亡概述

1.4 二甲基亚砜（DMSO）浓度选取

1.5 研究目的与意义

第二章 材料与方法 7

2.1 实验材料与仪器

2.2 实验方法

2.2.1斑马鱼饲养繁殖与胚胎的收集培养 7

2.2.2 ZPT溶液的配制 8

2.2.3 胚胎急性暴露实验 9

2.2.4 氧化应激与细胞凋亡的检测 9

第三章 实验结果 10

3.1 ZPT引起的斑马鱼胚胎早期发育分化阶段的表型改变

3.2 氧化应激相关指标检测

3.3 细胞凋亡相关指标检测

第四章 结论与展望 18

4.1 实验结论

4.2 课题展望

参考文献 21

致 谢 24

第一章 文献综述

1.1 ZPT概述

ZPT的英文全称为Zinc Pyrithione，中文名称为吡啶硫酮锌，在常温中性条件下几乎不溶于水。其物化性质见表1-1-1，其分子式见图1-1-1。

表1-1-1 ZPT的物化性质

图1-1-1 ZPT 分子式

这种锌的配合物早在20世纪30年代就被合成，并且作为一种活性物质已经安全有效地使用了五十多年，它能够有效地治疗头皮屑以及脂溢性皮炎，被广泛地用于工业和民用生活。ZPT作为抑菌剂的功效源于它的两个性质：首先，它的抗菌谱很广，包括了真菌，革兰氏阳性和阴性细菌。其次，它的溶解度很低，能够以颗粒的形式存在，即使是在洗发剂等冲洗产品中，颗粒也可以沉积保留在皮肤表面，它们缓慢释放分子活性物质与皮肤表面的真菌和细菌细胞相互作用从而控制它们的生长。作为缓释储库，这些颗粒能够长时间地发挥作用^[1]。此外，ZPT还具有抗肿瘤活性，Zhao C等人的研究表明，ZPT能够靶向定位蛋白酶体相关的DUB（USP14和UCHL5）并抑制它们的活性，导致蛋白质-泛素缀合物的快速积累，但不抑制20S蛋白酶体的蛋白水解活性，从而具有潜在的抗肿瘤特性^[2]。

在欧盟分类中，ZPT属于剧毒（T ）。Holmes AM等人对ZPT局部施用于人体皮肤后，锌和锌物质的渗透和分布进行了成像。与对照组皮肤相比，局部应用ZPT 24小时后活表皮（VE）内锌浓度增加约3.8倍，48小时后显著增加约250倍。使用不稳定的锌特异性染料ZinPyr-1的共聚焦显微镜显示ZPT破坏皮肤细胞锌稳态并显着增加细胞内锌浓度，导致细胞毒性。总体而言，该研究表明局部应用吡啶硫酮锌制剂导致人体皮肤中锌渗透的增加，因此担忧ZPT会有潜在局部毒性^[3]。此外，ZPT对水生生物和哺乳动物细胞模型均具有毒性效应。以往的研究表明ZPT对微生物、浮游生物、多毛类二嗜鱼、海洋贻贝和鱼类具有很强的毒性^[4]。在多种哺乳动物细胞模型中，较低浓度的ZPT就会诱导细胞死亡、坏死或凋亡。例如，ZPT通过增加BIM的表达和激活半胱天冬酶的活性来诱导小鼠胸腺细胞的凋亡^[5]。ZPT暴露会增加了细胞内的Zn² 水平，这与抑制酶活性、抑制能量代谢和损害基因组完整性有关；然而，ZPT诱导的细胞死亡中关于氧化应激参与的研究文献有些矛盾，其中一个最重要的原因是在这些研究中选择的测量活性氧的方法不同。因此，应采用多种可靠的方法来检测和定量活性氧，以明确氧化应激是否与ZPT诱导的细胞死亡有关^[6]。此外，现在还不清楚活性氧在ZPT诱导的细胞死亡过程中扮演什么角色以及氧化应激是否发生。人类可能通过皮肤吸收和饮食接触ZPT，对肝脏造成不利影响^[7]。

请支付后下载全文，论文总字数：24032字