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·671·首都公共卫生2014年8月第8卷第4期CapitalJournalofPublicHealth，Aug．2014Vol.8No.4

中图分类号:Ｒ114文献标识码:A文章编号:1673－7830(2014)04－0176－05·综述·
基于秀丽隐杆线虫的水毒性评估技术研究进展

孔庆征高珊

【摘要】工业废水与生活饮用水对人类的健康有着巨大的影响，秀丽隐杆线虫是水的毒性研究的一种理想的模式
生物。用线虫进行水毒性研究及评价，具操作简单，成本低廉，测试周期较短等诸多优势，现介绍国内外用线虫评价水毒
性的一些常用指标及意义，对国内开展线虫毒性研究与评价具有一定的指导意义及参考价值。
【关键词】秀丽隐杆线虫;水;毒性;评价指标

随着工业的飞速发展，环境污染已经成为现代社与毒理学研究方面，线虫、斑马鱼、大型蚤等模式生物，
会一项重要的话题，工业废水与生活饮用水与人们的因其操作简单，成本低廉，测试周期较短等诸多优势被
生活息息相关，对人类的健康有着巨大的影响。秀丽广泛应用，其中，线虫以它特殊的生物、生理特性越来
隐杆线虫(C．elegans，以下简称线虫)是水的毒性研究越受到学者的青睐。
一种理想的模式生物:其具有遗传与发育背景简单，生利用秀丽隐杆线虫作为环境科学和毒理学方面研
命周期短，易于培养，虫体小且半透明易于观察等特究的模式生物，具有其他模式生物不可比拟的优势，在
点，操作简单，成本低廉，测试周期较短，有深入的生物生态毒理学的研究中，线虫是一种理想的模式生物，它
学研究基础，有敏感的生物标志物筛选指标等诸多优具备以下条件:①生活周期短，繁殖快，生长迅速，易于
［1］
势。在水毒性评估的研究中，线虫观察终点和常用实验室培养。与小鼠相比，线虫的世代时间只有5d，
指标可被分为两类:致死性(急性毒性)和非致死性指而小鼠需要2～3个月;线虫的生殖方式为孤雌生殖，
标(亚急性毒性)。致死性指标包括:致死率，最长寿不需要雌雄交配;线虫的繁殖量极大，单个产卵周期单
命天数及半数致死天数等;非致死性指标有:生殖、摄个亲体产子代数有200～300个，远远超过小鼠的繁殖
［］
食、运动行为和化学趋向性等指标2，在未来，还需建量;线虫的培养方式为液体或固体培养，生活环境为培
立和健全以线虫为模型动物的水毒性的评估体系。养基，食物主要为大肠杆菌，而小鼠需要笼架饲养，还
要有专业人员饲养。所以，在所占空间和经济方面的
线虫作为水毒性研究的特点与优势
1考虑，线虫的价值远远大于小鼠;②深入的生物学研究
随着科学和工业的飞速发展，环境污染已经成为
基础，获得了较充分的毒性研究数据。目前，针对线虫
现代社会亟待解决的难题，这其中，水对环境的污染是
的生物学研究非常多，有了初步的基础。到20世纪
人们非常关注的方面，无论是工业废水还是生活用水
90年代中期，人们已经建立了完整的线虫从受精卵到
的排放与处理，都与人们的生活息息相关，对人类的健
成体细胞的谱系图，它揭示了雌雄同体线虫全部1090
康有着巨大的影响，因此，水中的毒物及毒物剂量的测
个细胞的身世和命运。线虫染色体数目少(2n=12)，
定，成为了人们研究的重点。近年来，国内外一系列检7
基因组小(8×10bp)，约有13500个基因，十分适于
测环境污染程度和评价毒物毒性的方法被不断提出。
针对特定的毒理研究开展全基因组筛选。线虫基因组
如应用环境化学分析，包括高效液相色谱法、气相色谱
中约有40%的基因与人基因组同源，提示基于线虫的
法化学分析法等，被广泛的应用但是，这些传统的
、。毒理学研究将很大程度上反映毒物可能导致的对人体
分析方法有很多不足之处，实验周期长，实验代价高，
的毒害。③敏感的生物标志物筛选指标，如行为指标
不能广泛地、快速地用于毒物毒性与环境质量的评估，
中有运动、摄食等，生理指标包括生长、繁殖、发育等，
这些都制约着传统方法的进步。基于这种情况，近年
生化标志物主要包括蛋白、酶
来，一些新颖的研究被逐渐的开发出来。在环境科学
活性及DNA分子水平的变化，目前，线虫的生化
标志物有卵黄原蛋白(，)细胞色素
作者单位:100013，北京市疾病预防控制中心/北京市预防医学研究VitellogeninVTG、
中心(孔庆征、高珊);首都医科大学(孔庆征)450(CytochromeP450)、谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione
通讯作者:高珊，研究方向:安全性毒理学评价，模式生物毒理学S-transferase，GST)、热休克蛋白(HeatShockProteins，
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HSP)等。④线虫是安全的便于操作的模式生物。线2.