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Dechloranes exhibit binding potency and activity to thyroid hormone receptors

Journal of Environmental Sciences 2022年第2期34卷 16-24页

作者： Jianqiao Zhu Lixia Zhao lianghong guo State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology Research Center for Eco-environmental SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100085China College of Resources and Environment University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Institute of Environmental and Health Sciences China Jiliang UniversityHangzhou 310018China Institute of Environment and Health Jianghan UniversityWuhan 430056China

Dechloranes are a group of halogenated flame retardants with a basic bicyclo[2.2.1]heptene,including Dechlorane Plus(DP),Dechlorane 602(Dec 602),Dechlorane 603(Dec 603)and Dechlorane 604(Dec 604).A few epidemiological investigations and animal experiments have shown that DP exhibited thyroid-interfering *** the present study,we investigated whether DP and three other dechloranes could interfere the thyroid function through thyroid hormone receptors(TRs,TRαand TRβ)signaling *** binding affinities of the four dechloranes to the two TRs were determined by fluorescence competitive binding *** was found that all the four dechloranes could bind with the two *** relative potency(RP)values ranged from nd(not detectable)to *** the two TRs,dechloranes were more inclined to bind with TRβ,which implies that the thyroid interference effect of dechloranes may have selectivity in different tissues and ***-mediated luciferase reporter gene assay and T-screen assay showed that all the four dechloranes exhibited antagonistic activity to TRs in the *** together,our results demonstrated that dechloranes might interfere with thyroid function by binding with TRs and acting as TR *** health risk of highly exposed human populations should be of serious concern because of the high hazard quotient calculated from our cell assay results.

关键词： Antagonists Dechloranes Health risk Thyroid hormone receptors

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Exposure to perfluorooctane sulfonate reduced cell viability and insulin release capacity of β cells

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Journal of Environmental Sciences 2022年第5期34卷 162-172页

作者： Weiping Qin Xiaomin Ren Lixia Zhao lianghong guo State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Eco-toxicology Research Center for Eco-environmental SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100085China Institute of Environmental and Health Sciences China Jiliang UniversityHangzhou 310018China

Per-and polyfluoroalkyl substances(PFAS)are found to have multiple adverse outcomes on human ***,epidemiological and toxicological studies showed that exposure to PFAS had adverse impacts on pancreas and showed association with insulin *** explore how PFAS may contribute to diabetes,we studied impacts of perfluorooctane sul-fonate(PFOS)on cell viability and insulin release capacity of pancreatic β cells by using in vivo and in vitro *** found that 28-day administration with PFOS(10 mg/(kg body weight·day))caused reductions of pancreas weight and islet size in male *** admin-istration also led to lower serum insulin level both in fasting state and after glucose infusion among male *** cell-based in vitro bioassay,we used mouse β-TC-6 cancer cells and found 48-hr exposure to PFOS decreased the cell viability at 50 μmol/*** measuring insulin content in supernatant,48-hr pretreatment of PFOS(100 μmol/L)decreased the insulin re-lease capacity of β-TC-6 cells after glucose *** these concentrations were higher than the environmental concentration of PFOS,it might be reasonable for high con-centration of PFOS to exert observable toxic effects in mice considering mice had a faster removal efficiency of PFOS than *** exposure(50 μmol/L)to β-TC-6 cells induced intracellular accumulation of reactive oxidative specie(ROS).Excessive ROS induced the re-active toxicity of cells,which eventually invoke apoptosis and *** in this study provide evidence for the possible causal link of exposure to PFOS and diabetes risk.

关键词： Perfluorooctane sulfonate Insulin secretion Pancreaticβcells Apoptosis Reactive oxidative species

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In vitro assessment of thyroid hormone receptor activity of four organophosphate esters

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Journal of Environmental Sciences 2016年第7期28卷 185-190页

作者： Xiaomin Ren Linying Cao Yu Yang Bin Wan Sufang Wang lianghong guo State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Eco-toxicology Research Centre for Eco-environmental Sciences Chinese Academy of Sciences Institute of Environment and Health Jianghan University

Previous animal experiments have implied that organophosphate esters（OPEs） have a disruption effect on the thyroid endocrine system. However, knowledge of the toxicological mechanism remains limited. In this study, the activities of four OPEs have been characterized against the thyroid hormone（TH） nuclear receptor（TR） using two in vitro models, with the aim of evaluating their toxicity mechanisms towards the TR. The results of a TH-dependent cell proliferation assay showed that tris（2-chloro-1-（chloromethyl）ethyl）phosphate（TDCPP） could induce cell growth, while the other three OPEs had no effect. The results of a luciferase reporter gene assay revealed that all four of the OPEs tested in the current study showed agonistic activity towards TRβ, with TDCPP being the most potent one. Moreover, molecular docking revealed that all the tested OPEs could fit into the ligand binding pocket of TRβ, with TDCPP binding more effectively than the other three OPEs. Taken together, these data suggest that OPEs might disrupt the thyroid endocrine system via a mechanism involving the activation of TR.

关键词： organophosphate esters disruption effect TDCPP TR pathway agonistic activity

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Rapid assessment of DNA damage induced by polystyrene nanosphere suspension using a photoelectrochemical DNA sensor

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Science China Chemistry 2011年第8期54卷 1260-1265页

作者： ZHANG BinTian DU Xin JIA SuPing HE JunHui guo lianghong State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology Research Center for Eco-Environmental Sciences Chinese Academy of Sciences Beijing 100085 China Functional Nanomaterials Laboratory and Key Laboratory of Organic Optoelectronic Functional Materials and Molecular Engineering Technical Institute of Physics and Chemistry Chinese Academy of Sciences Beifing 100080 China

Nanomaterials have been used increasingly in a wide variety of applications, and some of them have shown toxic effects on experimental animals and cells. In this study, a previously established photoelectrochemical DNA sensor was employed to rapidly detect DNA damage induced by polystyrene nanosphere (PSNS) suspensions. In the sensor, a double-stranded DNA film was assembled on a semiconductor electrode, and a DNA intercalator, Ru(bpy)2(dppz)2+ (bpy = 2,2'-bipyridine, dppz = dipyrido[3,2-a:2',3'-c]phenazine) was used as the photoelectrochemical signal indicator. After the DNA-modified electrode was exposed to 2.0 mg/mL PSNS suspension, photocurrent of DNA-bound Ru(bpy)2(dppz)2+ decreased by about 20%. The decrease is attributed to the chemical damage of DNA and consequently less binding of Ru(bpy)2(dppz)2+ molecules to the electrode. Gel electrophoresis of DNA samples incubated with PSNS suspension confirmed DNA damage after the chemical exposure. However, in both photoelectrochemical and gel electrophoresis experiments, extensively washed PSNS did not induce any DNA damage, and the supernatant of PSNS suspension exhibited comparable DNA damage as the unwashed PSNS suspension. Furthermore, UV-visible absorption spectrum of the supernatant displayed a pattern very similar to that of styrene oxide (SO), a compound which has been shown to induce DNA damage by forming covalent DNA adducts. It is therefore suggested that styrene oxide and other residual chemicals in the PSNS may be responsible for the observed DNA damage. The results highlight the importance of full characterization of nanomaterials before their toxicity study, and demonstrate the utility of photoelectrochemical DNA sensors in the rapid assessment of DNA damage induced by chemicals and nanomaterials.

关键词：电化学DNA传感器 DNA损伤聚苯乙烯快速评估悬挂纳米球 DNA修饰电极半导体电极

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PHOTOELECTROCHEMICAL DETECTION OF CHEMICALLY DAMAGED DNA ON RU（BPY）3-MODIFIED TIN OXIDE NANOPARTICLE ELECTRODE

PHOTOELECTROCHEMICAL DETECTION OF CHEMICALLY DAMAGED DNA ON ...

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第十一届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2...

作者： Minmin LIANG lianghong guo State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Eco-toxicology Research Centre for Eco-environmental SciencesChinese Academy of Sciences

＜正＞It is vital to detect DNA damage sensitively and selectively,because damage to DNA has been associated with alterations in DNA sequence,aberrant gene expression,increased mutation rates,cell transformation,and

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PHOTOELECTROCHEMICAL SENSOR FOR THE RAPID SCREENING OF DNA-DAMAGING CHEMICALS

PHOTOELECTROCHEMICAL SENSOR FOR THE RAPID SCREENING OF DNA-D...

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第十二届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA2...

作者： lianghong guo Minmin LIANG State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Eco-toxicology Research Center for Eco-Environmental Sciences Chinese Academy of Sciences

Rapid and sensitive detection methods are in urgent demand for the screening of an overwhelming number of existing and new chemicals as potential DNAdamaging *** this presentation,a photoelectrochemical sensor was proposed and tested for the detection of DNA damage caused by Fe and styrene,each representing the heavy metal and organic class of environmental *** sensor surface is an assembly of a multi-layer film composed of

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氟调醇的环境污染与毒理学研究

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化学进展 2016年第7期28卷 993-1005页

作者：李忠民郭良宏中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085 江汉大学环境与健康研究院武汉430056

多氟和全氟烷基化合物(PFASs)由于其独特的稳定性、疏水性和疏油性被广泛用于生产和生活中。PFASs的生产方式有两种:电化学氟化法(ECF)和调聚反应。由于持久性、毒性和生物富集性,ECF生产过程中产生的全氟辛烷磺酸(PFOS)及其盐和全氟辛... 详细信息

多氟和全氟烷基化合物(PFASs)由于其独特的稳定性、疏水性和疏油性被广泛用于生产和生活中。PFASs的生产方式有两种:电化学氟化法(ECF)和调聚反应。由于持久性、毒性和生物富集性,ECF生产过程中产生的全氟辛烷磺酸(PFOS)及其盐和全氟辛基磺酰胺(POSF)于2009年被正式列入《斯德哥尔摩公约》的POPs名单,发达国家也开始逐渐停止用ECF方法生产PFASs。因此,调聚反应产生的PFASs前驱体氟调醇(FTOHs)的产量不断增加。研究表明,FTOHs经生物或非生物转化能够生成全氟烷基羧酸(PFCAs),可能是PFCAs污染的间接来源。此外,FTOHs的一些中间代谢产物能够与多种生物分子共价结合,引起严重的毒性效应,而代谢终产物又能引起肝毒性和肾毒性等。近年来,FTOHs的环境问题已成为环境科学、毒理学和流行病学领域的研究热点。本文综述了FTOHs的生产状况、环境污染水平和相关代谢产物的毒性。最后讨论了目前存在的问题,并对未来的研究进行了展望。

关键词：氟调醇多氟和全氟化合物环境污染生物转化毒性效应

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多溴联苯醚的环境毒理学研究进展

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环境化学 2011年第1期30卷 143-152页

作者：万斌郭良宏中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室北京100085

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,其大量生产和使用导致了越来越严重的环境污染.由于PBDEs具有较高的亲脂性,化学性质比较稳定,它们可远距离传输到地球各种环境介质中,并通过食物链累积放大,在生物体内蓄积产生毒性效应.... 详细信息

多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,其大量生产和使用导致了越来越严重的环境污染.由于PBDEs具有较高的亲脂性,化学性质比较稳定,它们可远距离传输到地球各种环境介质中,并通过食物链累积放大,在生物体内蓄积产生毒性效应.本文针对近年来PBDEs毒性效应和致毒机制的研究进展,从PBDEs的内分泌干扰毒性、发育神经毒性和免疫毒性三个方面进行总结,并分析了当前研究需要解决的问题,展望了PBDEs毒理学的研究方向.

关键词：多溴联苯醚内分泌干扰发育神经毒性免疫毒性致毒机制

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高效降解环境新污染物四环素的复合光催化剂:从材料设计到降解机制

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环境化学 2023年第9期42卷 2859-2875页

作者：沈琳玉沈丹红陈康李敏杰丁锦建张碧红郭良宏中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 中国计量大学环境与健康科学研究院杭州310018

四环素类抗生素是目前使用量最大,使用频率最高的一类抗生素.近年来,日益严峻的四环素污染对生态系统和人类健康造成严重危害,我国“十四五”规划已将抗生素类物质纳入环保重点管控的新污染物名单.因此,如何有效降解四环素已成为环境污... 详细信息

四环素类抗生素是目前使用量最大,使用频率最高的一类抗生素.近年来,日益严峻的四环素污染对生态系统和人类健康造成严重危害,我国“十四五”规划已将抗生素类物质纳入环保重点管控的新污染物名单.因此,如何有效降解四环素已成为环境污染治理领域亟待解决的问题.光催化降解作为一种低能耗、可重复利用和环境友好型的降解技术,在四环素降解方面具有较大的应用前景.然而采用单组分光催化剂的光催化降解技术存在着可见光利用不足、光生电荷复合率高等缺陷,导致四环素降解时矿化不完全,有高毒性中间产物生成.为了克服这些问题,研究者们开发出了兼具广吸收光谱性和强氧化还原性的复合光催化剂.本文调研和梳理了近五年复合光催化剂降解四环素的研究现状,从复合光催化剂的设计与合成、四环素的降解性能、降解反应机制等方面进行了阐述.结果显示,在着重于提升光吸收效率、光生载流子传输能力、光生电子-空穴分离效率等方面,通过介孔材料负载、金属/非金属元素掺杂、染料敏化、助催化剂负载、异质结结构构造等调控手段,设计制备出多种复合光催化剂,有效提升了光催化反应活性,显著提高了水体中四环素的光催化降解性能,四环素降解率达到63.7%—100%,矿化率达到34.4%—100%.最后,针对复合光催化剂现存的问题,包括选择性不高、稳定性较差、毒性效应有待进一步探索等方面进行总结与展望,以期实现其在实际水体中的应用.

关键词：光催化降解四环素复合光催化剂介孔材料元素掺杂助催化剂染料敏化异质结结构

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船舶防污杀生剂的水生生物毒性和近海海域分布特征研究进展

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环境化学 2022年第11期41卷 3493-3513页

作者：罗海威林敏白欣欣徐彬李敏杰丁锦建洪文俊郭良宏中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 杭州嘉澍环境监测有限公司杭州311199 中国计量大学环境与健康科学研究院杭州310018

近年来,有关船舶防污杀生剂在水环境中的分布及生态影响已经引起了人们的广泛关注.本文对2005—2020年间全球水环境中6种典型船舶防污杀生剂(三丁基锡、Irgarol 1051、DCOIT、敌草隆、百菌清、苯氟磺胺)研究工作进行了调研和梳理,总结... 详细信息

近年来,有关船舶防污杀生剂在水环境中的分布及生态影响已经引起了人们的广泛关注.本文对2005—2020年间全球水环境中6种典型船舶防污杀生剂(三丁基锡、Irgarol 1051、DCOIT、敌草隆、百菌清、苯氟磺胺)研究工作进行了调研和梳理,总结了典型船舶防污杀生剂的基本性质、非靶标水生生物的毒性效应、以及在水体环境中的分布特征.毒性作用结果显示,三丁基锡(TBT)是一种毒性很强的内分泌干扰化合物,会影响所有营养级的水生生物,并可能通过饮食摄入受污染的海产品进而对人体健康产生影响.Irgarol 1051、敌草隆、百菌清和DCOIT仅对生产者具有较强的毒性,而苯氟磺胺对水生生物的毒性则相对较小.对水生生物毒性的敏感性可归纳为TBT>Irgarol 1051>DCOIT>敌草隆>百菌清>苯氟磺胺.水环境中主要的船舶防污杀生剂为TBT、Irgarol 1051和敌草隆.亚洲和南美洲沿海地区的污染最为严重,并主要集中在港口、造船厂、渔港和码头等船舶活动频繁地区.尽管TBT已经禁止使用了10多年,但在韩国造船厂附近的沉积物中浓度高达2304 ng·g^(−1).在水环境中和选定的海洋生物中检测到较高的船舶防污杀生剂证明了这些化合物在航运系统的广泛应用,并对海洋生态系统造成威胁.因此,未来的工作中需要对船舶防污杀生剂进行持续的调查并结合各地区水生生物毒性特性,进行系统的生态风险评价,为制定切实可行的海洋生态环境保护措施提供科学依据.

关键词：船舶防污杀生剂毒性作用环境分布.

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