一、选题背景与意义

1.历史背景对二甲苯简称PX，为无色透明液体，具有甜味和甜味芳香气味，不溶于水，溶于酒精、醚类等有机溶剂中。PX是重要的工业原材料,广泛应用于石油化工、农药、塑料和纤维合成等行业。对二甲苯达到一定浓度时,就会引起鱼类一系列中毒反应,造成鱼类和其他水生生物死亡。虽然PX已经被公认为一种有毒的化合物，但对生物体的毒性作用并不明确。因此，我们选取非洲爪蟾（XenopusLaevis）作为模式生物来研究PX对发育个体的毒性作用。爪蟾作为生物医学研究的模式生物，具有许多优点，是目前常用的模式低等脊椎动物。易于实验室养殖、可诱导产卵、胚胎体外发育、产卵量大(一次几千枚)、胚胎体积大(直径约1.2mm)而易于显微操作、发育周期短、可进行在体观察等优点，被认为是发育生物学研究的几大模式生物之一，非常适合脊椎动物发育生物学研究，还可以结合生物信息学分析进行高通量药物筛选及药物开发研究。爪蟾已经成为胚胎学、发育生物学、功能基因组学等研究领域的重要模式生物。

2.国内外研究现状对二甲苯对鲢鱼属于高毒物质，对斑马鱼属于中毒物质。但是,对二甲苯对水生生态系统,尤其是对动物早期发育过程中的毒性效应尚缺乏深入了解。目前，爪蟾研究在生物医学上的应用较为普遍，在医学基础和临床及药物筛选研究中占有重要地位。作为模式生物研究的爪蟾主要有两种：非洲爪蟾和热带爪蟾，它们是两个亲缘关系相近的两个不同的种。现阶段大多数研究致力于爪蟾的生物医学效应、毒性效应和胚胎致畸的表型特征等。以此为前提，通过研究环境污染物对爪蟾等两栖动物的毒性效应进而监测环境变化，已成为国内外研究热点，其细胞、组织和生理生化过程都会发生显著差异，进而影响其存活和生长发育，从而在环境毒理学研究中发挥越来越重要的作用。由于爪蟾具有胚胎发育全过程可以体外观察，容易对胚胎进行显微注射等优点，同时很多重要的基因与人的基因具有同源性。因此，可以利用爪蟾来建立恶性肿瘤、心血管疾病、遗传病等许多人类重大疾病的动物模型。目前，已有研究者利用器官分割技术、转基因技术等手段研究爪蟾胚胎早期发育过程，另外在胚胎发育的后期阶段，有研究者还利用吗啉代（morpholino,MO）技术研究爪蟾胚胎发育过程。现阶段，利用爪蟾进行基因功能研究的方法主要有两种：基因过表达和抑制基因表达技术。免疫组织化学技术(以下简称免疫组化技术)以其特异性、敏感性强及操作简便等优点得到了最为广泛的推广和应用。它不仅提高了病理诊断的准确性,也渗透到了基础和临床学科,在探讨疾病的病因学、发病机制及科研工作中起到了不可估量的作用。

3.发展趋势非洲爪蟾胚胎致畸实验是检测污染物发育毒性的常用方法。目前，该方法仅用于污染物致畸效应的检测。鉴于爪蟾作为发育生物学动物模型的诸多优势，运用爪蟾胚胎进行特定污染物致畸机制的研究将具有较大的潜力，胚胎畸形的表观特征可以作为研究污染物致畸机制的标志物。通过观察非洲爪蟾发育过程中长度变化、存活率以及致畸情况，可进一步研究对二甲苯作为污染物对动物早期发育产生的影响，再通过免疫组化实验研究蝌蚪细胞组织变化情况，尤其是视顶盖和尾部的细胞变化，探讨其引发蝌蚪畸变及死亡的作用机制。通过这些检测结果，研究对二甲苯的毒性指标，以及其可能导致的发育毒性情况分析，为今后建立一套检测发育毒性的科学方法奠定良好基础，在水环境监测以及药物筛选和开发领域提供有价值的参考信息。