三丁基锡对热带爪蟾胚胎组织结构的影响

摘要

三丁基锡(TBT)作为一种生物灭杀剂，广泛应用于船舶防污涂料中。我们前期的研究表明，将热带爪蟾胚胎在环境浓度下的TBT中暴露24 h、36 h和48 h后，胚胎产生特异的畸形现象，如眼睛畸形、泄殖腔膨大、窄鳍和皮肤色素消失等，而导致这些畸形表型产生的原因尚未明确。
　　 为了进一步研究TBT诱导热带爪蟾胚胎产生特异性畸形表型的原因，我们将热带爪蟾胚胎暴露于50、100和200 ng·L-1TBTCl中，36 h和72 h后观察畸变部位组织结构的变化。以揭示TBT诱导的热带爪蟾胚胎内部组织结构的变化，及其与畸形表型之间的联系。
　　 结果表明，TBT导致热带爪蟾胚胎眼睛畸形、躯干膨大、泄殖腔膨大、尾鳍变窄甚至消失。进一步的组织学观察显示，晶状体和视网膜层很少分化甚至不分化，色素层既不连续也不平滑；外鳃未被吸收，内鳃未分化完全；软腭板形态畸形，甚至咽部没有形成软腭板；膨大的腹腔内部充满了包含大量卵黄的未分化的内脏细胞；大量富含卵黄颗粒的细胞填充在呈肿块状或棒状隆起的泄殖腔内部，堵塞了出口甚至外翻至体外，有的泄殖腔外表皮膨胀；在躯干和尾部的背鳍和腹鳍均变窄甚至完全消失。
　　 组织结构的变化揭示了畸形表型的内在原因。所有胚胎早期的细胞均含有卵黄颗粒，这些卵黄颗粒随着胚胎的发育而在细胞内逐渐被吸收。浓度组腹腔内细胞富含卵黄颗粒，说明细胞未完全分化，导致肠道没有进一步拉长和盘绕，进而使得腹腔膨大。在TBT暴露组中，泄殖腔壁细胞富含卵黄颗粒，细胞类型与大肠壁细胞类似。由此可见，增厚的泄殖腔壁仍然来自于原有未分化的肠道组织。泄殖腔上表皮细胞未分化、外表皮扩张和背、腹鳍的消失导致了泄殖腔的膨大。
　　 热带爪蟾尾鳍的变窄甚至消失可能与TBT诱导的细胞凋亡有关。在TBT导致的胚胎畸形中，尾鳍的畸形和泄殖腔的膨大总是同时发生，而泄殖腔和尾鳍的发育均与骨形成蛋白信号(BMP)有关。总之，组织学观察揭示了TBT诱导的爪蟾胚胎特异性畸形产生的内在原因，并为机制的解析提供了依据。