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早期发育阶段的海胆是研究有机磷农药神经毒性作用的理想模式生物。海胆多巴胺(DA)能神经系统发育较胆碱能系统早,也比5-羟色胺能系统更早调控海胆早期形态发生和游泳行为。有机磷农药对早期海胆形态发生和游泳行为均有一定的抑制作用,而且对胆碱能系统和5-羟色胺(5-HT)能系统发育均有一定的扰乱作用,但其对DA能系统发育的影响及其功能调控后果尚不明确。DA递质及多巴胺受体(DR)是DA能系统发育的重要基础,并可协同其他系统调控海胆早期形态发生。DA及其受体合成后DA能神经元发育进入DA能神经元前体细胞期,该时期DA及1型DR (DRD1)均以颗粒形式表达、结合(DA/DRD1-Gs)并与纤毛基体相连,是系统调控海胆胚胎和幼虫游泳行为的重要形态学基础。DA递质含量变化是其各代谢过程综合调控的结果,而且生理状态下,DR受DA含量变化反馈性调节。因此,有机磷农药对DA能系统发育的影响可能与DA和DRD1以及DA代谢过程重要代谢酶或转运体有关。本研究选取马粪海胆(H. pulcherrimus)早期发育阶段关键时期(12-hpf囊胚早期、15-hpf浮游囊胚期、18-hpf原肠胚早期、24-hpf原肠胚晚期、30-hpf棱柱幼虫早期、36-hpf棱柱幼虫期和48-hpf二腕幼虫早期)进行实验,用0.01、0.10和1.00mg/L久效磷农药进行暴露并设对照,探究了久效磷农药对DA含量和DRD1mRNA表达以及DA代谢重要因子的影响,进而分析了其对DA能系统发育的影响及机制。本文研究结果主要有:(1)生理状态下,马粪海胆(H. pulcherrimus)早期发育阶段DA含量和DRD1mRNA表达均无显著性变化,TH mRNA表达水平和DAT含量稳定是其重要原因。另外,MAO活力和MAO-A mRNA表达变化呈一定规律。久效磷农药对马粪海胆(H. pulcherrimus)早期发育阶段DA含量及其代谢酶和转运体(TH和MAO-A mRNA表达、DAT含量及MAO活力)、DRD1mRNA表达均有不同程度扰乱作用。(2)久效磷农药能够在囊胚早期(12-hpf)、原肠胚早期(18-hpf)和棱柱幼虫期(36-hpf)通过影响TH mRNA表达和DAT含量进而上/下调DA含量,造成DA能系统发育及其功能调控异常。二腕幼虫早期(48-hpf),久效磷农药还能通过上调DAT含量抑制DRD1mRNA表达。其他各时期(15、24和30-hpf),虽然久效磷农药对DA含量和DRD1mRNA表达均无影响,但却可以造成TH mRNA表达、DAT含量、MAO活力或MAO-A mRNA表达紊乱。综上可知,久效磷农药能够通过扰乱马粪海胆(H. pulcherrimus)早期发育阶段TH mRNA表达和DAT含量造成DA代谢异常,进而上/下调DA含量、抑制DRD1mRNA表达,造成DA能系统发育及其功能调控异常。