论文解读:FSI,有机磷农药对尼罗罗非鱼非特异性免疫的影响


今天与大家分享一篇来自FishandShellfishImmunology的文章:有机磷[有机磷农药可因食入吸入或经皮肤吸收而中毒小儿中毒原因多为:误食被有机磷农药污染的食物(包括瓜果蔬菜*品粮食以及被毒死的禽畜水产品等);误用沾染农药的玩具或农药容器;不恰当地使用有机磷农药杀灭蚊蝇虱蚤臭虫蟑螂及治疗皮肤病和驱虫;母亲在使用农药后未认真洗手即换衣服而给婴儿哺*;用包装有机磷农药的塑料袋做尿垫或用喷过有机磷农药的田头砂土填充"土包裤"代替尿垫等;儿童亦可由于在喷过有机磷农药的田地附近玩耍引起吸入中毒...]农药[农药,是指农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂。]对尼罗罗非鱼[罗非鱼,俗称:非洲鲫鱼,非鲫、越南鱼、南洋鲫等。]细胞吞噬[2005年的R级恐怖电影,比格尔-梅勒公司出品,由大卫·温科勒导演。]作用和活性氧[活性氧(reactive oxy gen species , ROS)是体内一类氧的单电子还原产物,,是电子在未能传递到末端**酶之前漏出呼吸链并消耗大约2 %的氧生成的,包括氧的一电子还原产物超氧*离子(O2·-)、二电子还原产物过**氢(H2O2)、三电子还原产物羟基自由基(·OH)以及一**氮等。]产生的影响,文章引用信息如下:

鱼的免疫系统在清除病原方面是有效的。然而,杀虫剂[杀虫剂(Pesticide. Insecticide ),主要用于防治农业害虫和城市卫生害虫的药品.使用历史长远、用量大、品种多。]的存在可能对这些生物体的免疫能力产生负面影响。有机磷农药(OPs)是一组广谱杀虫剂,广泛用于农业活动以控制害虫,大约占全世界杀虫剂使用量的50%。本研究旨在探讨二嗪农对尼罗罗非鱼白细胞[白细胞(英文名:leukocyte,white blood cell,简称:WBC)是无色、球形、有核的血细胞。]的吞噬和呼吸爆发能力的影响,以建立有机磷农药对鱼类免疫毒性影响的潜在生物标志物。

通过将实验组[实验组(experimental group) 是指随机选择的实验对象的子集。]用鱼分别持续接触0.97mg/L,1.95mg/L和3.91mg/L的二嗪农6h和24h,而对照组[对照组(control group) 是指实验对象中一个被随机选择的子集,其中的个体没有特殊待遇。]在同样的养殖条件下不做其他任何处理。利用心脏穿刺收集血液并分离白细胞,用于吞噬能力和呼吸爆发的评价。

结果显示,接触1.95mg/L的二嗪农后,罗非鱼的单核细胞(MNC)吞噬能力显著降低。在多形核细胞群体(PMNC)的实验中,1.95mg/L和0.94mg/L组的罗非鱼吞噬能力也比对照组明显降低,但3.91mg/L处理的罗非鱼吞噬能力却升高了。另外,在不同浓度的实验组中,二嗪农处理24h的罗非鱼都有相似的实验结果,即白细胞的吞噬能力降低,除了3.91mg/L处理组的鱼。

与对照组相比,二嗪农(1.95mg/L)处理6h后,细胞中H2O2水平显著升高。MNC和PMNC两种细胞群数量也显著增加;此外,0.97mg/L二嗪农也增加了MNC中H2O2的生成。而当白细胞数量被分开计算时,只有1.95mg/L浓度引起MNC中H2O2水平的增加,而0.97mg/L和1.95mg/L则引起PMNC中H2O2产量的增加。1.95mg/L二嗪农处理6h后,白细胞总数、MNC和PMC中的O2-增加,而0.97和3.97mg/L对O2-的产生无影响。


本研究表明,接触有机磷农药二嗪农会导致罗非鱼总的吞噬能力下降,同时使MNC和PMNC的吞噬能力也下降,然而二嗪农对罗非鱼吞噬能力的影响既不是剂量依赖性[依赖性是一种产生生理性或精神性的依赖和需求的现象。]也不是时间依赖性。

一般情况下,活性氧的产生受多种酶或其他蛋白的调节。免疫细胞中活性氧的产生受NADPH-**酶家族或NOx,特别是位于吞噬细胞[吞噬细胞是一种细胞,有大、小两种。]膜中Nox-2的调节,Nox家族的酶系是农药发挥作用的主要靶标之一,有机磷农药会通过改变电子传递链而影响吞噬细胞群。然而,该家族酶的表达并不限于吞噬细胞和其他异构体。在非吞噬免疫细胞和其他细胞类型中也有被检测到,这就解释了本研究实验组和对照组中MNC和PMNC之间活性氧产量存在显著性差异的原因。

也有研究表明,有机磷农药通过改变白细胞中存在的非神经元胆碱而间接诱导免疫毒性。例如,有机磷农药对诸如迁移、吞噬、活性氧产生等抗菌过程具有潜在的影响,并引起TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-18等促炎细胞因子的变化。因此,由有机磷农药引起的机体免疫力改变,会降低其杀灭有害微生物的能力并增加对病原体[病原体(pathogens)指可造**或动物感染疾病的微生物(包括细菌、**、立克次氏体、寄生虫、真菌)或其他媒介(微生物重组体包括杂交体或突变体)。]的敏感性[敏感性是指在存在电磁*扰的情况下,装置、设备或系统不能避免性能降低的能力;敏感性高,则抗干扰性低。]。本研究支持这一观点,认为二嗪农干扰了硬骨鱼的免疫防御机制,从而影响鱼类机体的健康。

结论:本研究表明二嗪农会导致尼罗罗非鱼白细胞的吞噬能力下降,活性氧生成增加,而且还会增强鱼类对病原体侵染的敏感性。因此,这些吞噬能力的参数可用于评价有机磷农药对尼罗罗非鱼等养殖鱼和野生鱼的免疫毒性影响。

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