3.5 [EMIM]Br对线虫寿命的影响 22

3.6 本章小结 22

4 结论展望 25

致谢 26

参考文献 27

附录 1

1. 绪论

1.1 秀丽线虫与毒性兴奋效应

1.1.1 秀丽线虫简介

秀丽线虫（Caenorhabditis elegans，C.elegans），属于小杆亚纲、小杆线虫目小杆科、广杆线虫属，成虫体长1000-2000μm，体型蠕虫状，有较复杂的组织和器官系统，具备神经环和神经节、排泄系统、肠道、性腺和子宫，通身透明，便于显微镜下观察其细胞和组织[1]。

秀丽线虫是一种腐生性线虫，栖息在土壤、腐烂的落叶和水果中，便于获得培养，是理想的模式生物[2]。秀丽线虫从卵到成虫3.5天，生命周期2~3周，具有完善的发育和解剖学特征与遗传学特征，所以适于做生物学研究[3]。秀丽线虫是雌雄同体，自然状态下自我繁殖而得到同一基因结构的纯合体，便于做亲代子代的研究。雌雄同体的线虫繁殖量约300个卵，而雌雄交配可达1400个卵[4]。秀丽线虫采用低温冷冻保存技术可将大量线虫保存，便于日后研究检测。1988年，秀丽线虫的每个细胞起源已完全清楚，这使得研究单细胞的发育和形态成为可能[5]，2002年，秀丽线虫的基因组序列测定完成，其基因组为9×107碱基，大约是人类的1/30，基因组序列与人类基因的同源性高达40%，并与21% 的人类疾病基因同源，所以更加便于确定基因如何影响细胞[6]。

线虫生命周期经历胚胎时期、四个幼虫期和成虫期。在族群拥挤或环境恶劣时会经过第二次蜕皮而形成dauer幼虫，可使生命周期增加10倍，当环境转优，则继续发育至成虫[7]。成体雌雄间性大约产生四天的卵细胞，具有3~4天的生殖力，之后成体则继续存活10~15天。线虫有许多运动行为，如头部摆动、身体弯曲、吞咽、排便、产卵及对触碰、嗅觉、味觉等的反应，另外还有交配、记忆和学习等复杂行为。

1.1.2 秀丽线虫在环境毒理学中的应用

秀丽线虫是最简单的模式生物，被广泛用于细胞生物学、遗传学和毒理学等领域[8]。秀丽线虫作为模式生物，具有以下优点：（1）廉价易得，易于培养。线虫在实验室中以大肠杆菌Escherichia coli OP50为食，在NGM培养基中生长。（2）雌雄同体、发育周期短（3d~）且后代数量多（300+）。秀丽线虫可在短期内大量繁殖而在实验室中获得大量线虫，并且为纯合体。（3）体型较小，通体透明。秀丽线虫可在96孔板及24孔板进行测定及计数，并可在显微镜下观察体内细胞及组织。（4）基因组序列确定、细胞谱系图完整、遗传学方法建立等提供了在分子水平上操纵研究的多种方法。秀丽线虫相比小鼠，对药物毒性更为敏感，并且大部分药物在线虫评价体系中呈现的毒性大小与小鼠类似，可用于药物急性毒性的初步评价，简便快捷判断药物毒性范围[9]。

秀丽线虫是生态毒理学研究中应用较多的线虫种类，多用于水体、淤泥沉积物和重金属、有机污染物的生态毒理效应的研究，常用指标有12个：致死率、寿命、细胞调亡、发育、生殖、运动行为、学习行为、记忆行为、生化指标、转基因品系、突变体与基因表达模式等[10]。

致死率是评价毒物致死效应的重要指标之一，分为急性致死率和慢性致死率，以半致死浓度LC50或半致死剂量LD50表示。线虫致死率常用于化学试剂、药品、重金属及各种霉素等的毒性检测。秀丽线虫致死率的分析方法简单便捷、见效明显，是分析毒物毒性的基本评价参数。寿命是另一个重要检测终点，它包括线虫的平均寿命、最长寿命和半致死天数，一般平均寿命最常用。致死率表示短期暴露效应，平均寿命则表现毒性长期暴露的效应，故二者常结合一起以评估物质毒性。