ビフェントリンとアセトクロルの二種類の組み合わせに曝露した胚-幼体ゼブラフィッシュにおける甲状腺ホルモンレベルと関連遺伝子発現の変化

Changes in thyroid hormone levels and related gene expressions in embryo-larval zebrafish exposed to binary combinations of bifenthrin and acetochlor.

• Dongmei Guo
• Wenping Liu
• Jing Qiu
• Yun Li
• Liezong Chen
• Shenggan Wu
• Qiang Wang
• Yongzhong Qian

抄録

ビフェントリン（BF）とアセトクロル（AT）はそれぞれ殺虫剤、除草剤として広く使用されており、自然の結果として水生環境に導入されている。これらの甲状腺活性物質は環境中に共存している可能性があるが、魚類への共同作用は確認されていない。本研究では、ゼブラフィッシュ（Danio rerio）におけるBFとATの共同毒性を検討した。急性致死毒性試験の結果、96時間処理下でのBF及びATの致死濃度(LC)中央値はそれぞれ0.40及び4.56μmolLであった。また、BF+ATの二元混合物は、急性致死毒性に拮抗する効果を示した。亜致死濃度の個々の農薬に曝露した受精後（dpf）14日後には、カタラーゼ（CAT）およびペルオキシダーゼ（POD）活性に影響は観察されなかったが、二元混合物（7.2×10μmolL BF+1.2×10μmolL AT曝露群を除く）ではCAT活性が有意に誘導された。スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）活性及びトリヨードサイロニン（T3）濃度は、全ての曝露群で有意に上昇した。チロキシン(T4)レベルは、個々の農薬に曝露しても変化はなかったが、7.2×10μmolL BF+1.2×10μmolL AT曝露群では有意に上昇した。甲状腺ホルモン(TH)軸の遺伝子Dio2、TRa、TSHβおよびCRHの発現は、7.2×10μmolL BF+0.4×10μmolL AT群で有意に上昇した。我々のデータは、BF+ATの二元混合は、視床下部-下垂体-甲状腺(HPT)軸の抗酸化酵素活性と遺伝子発現を有意に変化させ、THレベルを変化させることを示した。

Bifenthrin (BF) and acetochlor (AT) are widely used as an insecticide and herbicide, respectively, which are introduced to the aquatic environment as a natural result. Although the thyroid active substances may coexist in the environment, their joint effects on fish have not been identified. We examined the joint toxicity of BF and AT in zebrafish (Danio rerio) in this study. An acute lethal toxicity test indicated that the median lethal concentration (LC) values of BF and AT under 96 h treatment were 0.40 and 4.56 µmol L, respectively. The binary mixture of BF + AT displayed an antagonistic effect on the acute lethal toxicity. After 14 days post fertilization (dpf) with exposure to individual pesticides at sub-lethal concentrations of, no effects were observed on the catalase (CAT) and peroxidase (POD) activities, while the binary mixtures (except for the 7.2 × 10 µmol L BF + 1.2 × 10 µmol L AT exposure group) significantly induced the CAT activity. The superoxide dismutase (SOD) activity and triiodothyronine (T3) level were significantly increased in all exposure groups. The thyroxine (T4) level remained unchanged after exposure to individual pesticides, but significantly increased in the 7.2 × 10 µmol L BF + 1.2 × 10 µmol L AT group. The expressions of the genes Dio2, TRa, TSHβ and CRH in the thyroid hormone (TH) axis were significantly up-regulated in the 7.2 × 10 µmol L BF + 0.4 × 10 µmol L AT group. Our data indicated that the binary mixture of BF + AT significantly altered the antioxidant enzyme activities and gene expressions in the hypothalamic-pituitary-thyroid (HPT) axis and changed the TH levels.