,，水消毒副产物二溴乙酸在大鼠和小鼠中的毒性与致癌性研究,Toxicity and carcinogenicity of the water disinfection byproduct,dibromoacetic acid, in rats and mice,汇报人：易开心,研究背景与意义,实验步骤,结果与讨论,卤乙酸是含天然有机物的饮用水用氯氧化合物消毒后形成的。如果水中含有溴化物，将会被氧化成次溴酸根离子，能和有机物再次形成溴化有机化合物。卤乙酸是美国仅次于三卤甲烷的最常发现的地表饮用水供应源的消毒副产物。 美国环境保护署对饮用水中卤乙酸的含量进行规定，五种卤乙酸（一氯醋酸、二氯乙酸(DCA)、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸）的总量不能超过60g/L，在全国范围内的标准中二溴乙酸(DBA)不能超过18g/L. 卤乙酸从口腔暴露后迅速被胃肠道吸收，F344大鼠在一小时内二溴乙酸浓度将达到最大，在雄性大鼠中血液毒性已经被确定为最敏感的暴露于DCA和DBA,主要影响可能有延迟排精，形成非典型性残体，精子形态异常精子活力下降等。已有研究发现饮用水消毒副产物中二氯乙酸对大鼠和小鼠均有致癌性，水中氯化产物对大小鼠生殖功能和胎儿生长有影响，而未对溴乙酸的毒性和致癌性有所研究，而饮用水是与人类直接接触的来源，所以研究其副产物对动物的影响对深入研究对人类的作用有深远的意义。,研究背景与意义,实验部分,隔离两星期,四个星期F344/N 大鼠和B6C3F1小鼠,每个笼子放置雄性和雌性大鼠，雌性小鼠各五只，五只雄性小鼠分开放置笼内温度：723F，相对湿度：5015%，每天使用荧光灯照明12h自由采食（两星期实验组和三个月实验组，两年实验组为每笼子三个）,向两星期实验组和三个月实验组笼子分别提供DBA浓度为 0, 125,250, 500, 1000, 2000 mg/L的饮用水，向两年实验组大小鼠不同性别各50只提供DBA浓度分别为0, 50, 500, 1000 mg/L,每天观察两次，两星期实验组和三个月实验组耗水量与体重每星期记录一次，两年实验组前13周每星期记录一次，后每四星期记录七天耗水量，后每四周一次直到死亡。,两星期实验组和三个月实验组所有死亡动物，周期结束后未死亡的会被杀死后进行完整解剖，对各个器官进行称重和分析。两星期实验组进行部分器官肉眼分析，三个月实验组对0mg/L或2000 mg/L剂量和小剂量到无效剂量之间进行完整组织病理学检查，两年实验组所有动物进行完整组织病理学检查。,统计和比对各个实验组损伤状况，最终病理学诊断,两星期组中DBA在饮用水中浓度直到2000mg/L对大鼠和小鼠耗水量，存活率或者临床表现无不良影响。其DBA日平均剂量在大鼠中是17到270 mg/kg之间，小鼠中22到370mg/kg 三个月实验组中，2000mg/L浓度组的最后平均体重或增加体重比空白组体重减少将近10%。对耗水量，存活率无影响，没有与DBA相关的临床反应。 两年实验组中，DBA对大小鼠存活率无影响，随着时间延长，老鼠体内平均每日每公斤耗费DBA剂量降低，因为耗水量没有没有与老鼠增长体重成比例增加。,实验组通过饮用水摄入DBA日平均剂量,两星期组所有大鼠肝脏重量比空白组重12%44%，组内雄性鼠在250mg/L剂量和雌性鼠在2000mg/L 肝细胞质病变发生率有所增加. 受影响肝细胞有轻微扩增，粒状出现或者液泡化（比正常有025%增长）受影响细胞的细胞质变得暗淡且染色略嗜酸性。500 mg/L以上剂量雄性大鼠相对睾丸重量比空白减少815% 剂量中睾丸损伤表现为延迟排精的特征.在1000或2000 mg/L雄性小鼠和雌性小鼠2000 mg/L胸腺萎缩发病率升高,萎缩是由于胸腺皮层变薄造成的。,三个月组通过饮用水摄入DBA大小鼠肺部和睾丸重量和损伤,所有暴露雌雄大鼠肺部重量比对照组增加了12%40%，弥散性肝细胞质发病率在250 mg/L雄性中增强甚至在2000 mg/L雌性时更严重。可以观察到随着暴露浓度增大，小叶中心肝细胞质中液泡类糖原增加，这种损害在大多数空白和小鼠中也存在，严重程度在1000和2000 mg/L时有所增加，这种损害严重程度变化与肺部重量相关。 暴露剂量为2000 mg/L时，雄性大鼠睾丸重量减少50%，与此组鼠中睾丸萎缩有关。,(1)在暴露在2000 mg/L DBA13周后可看到雄性大鼠标记的输精管萎缩，箭头标示的残体中小管均萎缩 (2) 在大鼠暴露1000 mg/L DBA 13周后，出现了许多反常残体。 (3)在小鼠暴露2000 mg/LDBA13周后，出现许多反常残体。 (4)在两年实验组1000 mg/LDBA雄小鼠睾丸浆膜表面长出恶性间皮细胞瘤。,DBA对大鼠的主要肿瘤的影响是雄性恶性间皮细胞瘤和单核细胞白血病（MCL)发病率的增加。雄性大鼠1000 mg/L间皮瘤发生率比对照组显著上升，此发病率超过了对饮用水研究的历史对照组发病率，癌细胞遍及腹膜，腹部壁上以及浆膜表面等多个腹部器官。且本研究把所有间皮瘤看做恶性的。雌性大鼠中MCL发病率较低，到1000 mg/L时发生率较对照组显著增加。而雄性大鼠中，50 mg/L就能观察到发病率显著增加，到1000 mg/L发病率与对照组和历史对照组相似。,DBA主要肿瘤影响对大鼠主要在肝脏观察到，肝细胞腺瘤或癌症发病率在所有浓度摄入后都有所增加且超过了饮用水研究的历史对照。此外，肝细胞腺瘤的发病率在小鼠所有浓度摄入后都有增加，肝母细胞瘤在现存肝细胞腺瘤或癌细胞里或邻近处观察到，并且被认为是无差别肝细胞肿瘤，此肝母细胞瘤的恶性潜能与肝细胞癌相似。除了肝肿瘤，500ml/L浓度中雄性小鼠肺泡/支气管腺瘤或癌的发病率增加。中等浓度和高浓度雄性肿瘤发病率和高浓度剂量下雌性发病率均超过饮用水控制中历史发病率,实验讨论： 1.肝脏和睾丸是DBA诱导的毒性主要靶器官。对于睾丸的损伤主要在于排精延迟，且伴随着有非典型性残体出现，非典型性残体出现主要由于塞尔托里细胞降解功能受损。 2. 在DBA实验研究中,最早因为间皮肿瘤出现而死亡的个体出现在73周，遍及腹腔的多个器官都能观察到肿瘤伤害，但是还不能对间皮瘤细胞源头作出决定性结论 3. MCL是一种F344大鼠中常出现的造血肿瘤，发展迅速，首先出现在脾脏，经过肝脏、淋巴结、骨髓中癌细胞浸润物中出现。现在还没有合适的理论来解释显著的发病率只存在于低剂量，雄性大鼠中MCL响应被认为疑似代表了癌症活性，在两年组研究中，MCL在低剂量和中等剂量群中逐渐增强。 4. 两年实验组研究表明DBA是实验动物中多个器官致癌物，确定肿瘤的原发不为在雄性大鼠腹腔间皮，雌性大鼠造血系统、肝脏和小鼠的肺部。DBA或者其相关化合物DCA肿瘤诱导机制尚不明确，有Carter提出小鼠肝肿瘤是因为表型细胞型选择性生长而不是按照稳定的控制机制来生长。无论是肝细胞坏死和再生性增生与和DBA或者DCA接触的小鼠的癌前病变或肝肿瘤的发生有关。还有氧化应激、脱氧核糖核酸损伤也许是造成DBA癌前病变的原因。,谢谢观赏,