使用卡内哈布迪炎酶研究有毒物质的跨代和多代效应

化学品的应用和废物管理高度依赖于其在特定浓度下的影响信息。值得注意的是,时间是影响和浓度之间的另一个基本要素。也就是说,化学品,特别是那些在实际环境中浓度低的化学品,需要时间来产生可衡量^的效果。因此,研究人员在动物实验中安排了不同长度的暴露时间,甚至覆盖了整个生命周期。例如,老鼠接触尼古丁30天,90天或180天,以研究其毒性影响2。 然而,这种接触持续时间仍然不足以阐明污染物(例如持久性有机污染物[持久性有机污染物])的长期影响,这些污染物在环境中可以持续几代生物。因此,对几代人影响的研究越来越受到人们的重视。

代际效应研究主要有两个方面。第一个是跨代(TG)效应研究,它可以有力地测试与父母接触的化学物质是否会对后代造成任何后果3。第二个是多代效应研究,在接触和残余效应方面考虑更系统。一方面,多代暴露(MGE)效应用于说明动物对长期具有挑战性的环境的适应性反应。另一方面,多代残留效应用于证明接触后的长期残留后果,因为母体接触伴随着胚胎接触第一个后代和胚芽系接触第二个后代后代,使第三代作为第一代完全出暴露4。

虽然哺乳动物(例如,小鼠)是毒性研究中的模范生物体,特别是与人类有关的生物体,但在研究代际影响时,它们的应用相当耗时、昂贵和伦理上涉及5。 因此,包括甲壳类达芙尼亚麦格纳6号、昆虫果蝇黑色素7和斑马鱼达尼奥雷里奥8号在内的生物提供了替代选择。然而,这些生物要么缺乏与人类的相似性,要么在研究中需要特定的设备。

Caenorhabditis elegans是一种小型自由活线虫(长约 1 毫米),生命周期短(在 20 °C 时约为 84 小时)⁹。这种线虫与人类有许多保守的生物途径,因此被广泛用于说明各种应力或毒物^的影响。值得注意的是,99.5%的线虫是甲虫,使这种生物极适合研究代际效应,例如重金属和磺胺的TG效应3,11,金纳米粒子和重重的MGE效应^金属12和温度13,MGR效应的磺胺14,以及MGE和MGR效应的伽马辐^照15和林丹4。此外,在化学品(如Zearalenone)对小鼠发育和繁殖的影响和16、17的C.elegans之间发现了类似的结果,这将为推断从这个小动物到人类的影响。

TG 和 MG 效应研究既耗时,也需要仔细的设计和性能。值得注意的是,上述研究中在生命阶段选择、暴露条件和代际分离方法方面存在差异。这种差异妨碍了结果之间的直接比较,也妨碍了对结果的进一步解释。因此,必须建立统一的协议,以指导TG和MG效应研究,并提供一个更大的图景,揭示各种有毒物质或污染物在长期后果中的相似模式。现行协议的首要目标将表明在研究C.elegans的跨代和多代效应方面的明确操作过程。这些协议将有利于那些有兴趣研究有毒物质或污染物的长期影响的研究人员。