Global decline in amphibian populat

Global decline in amphibian populations is associated with
nitrogen pollution caused by human activity, including industrial
discharges, release of sewage, fertilizers and pesticides use
(
Hamer et al., 2004
). In aquatic ecosystems, nitrogen occurs as
three common forms (ammoniumion [NH
4
+
], nitrite [NO
2

], and
nitrate [NO
3

]) (
Nancy, 2002
). Nitrate is generated naturally by
biological oxidation in which NH
4
+
is oxidized in a two-step process
(NH
4
+
?
NO
2

?
NO
3

)(
Wetzel, 2001
), thereby nitrate is the most
stable and abundant form in waters. The major sources of nitrate
are agricultural application of nitrogen-based mineral fertilizers
and atmospheric deposition of nitrogenous compounds (
Camargo
and Alonso, 2006
). Large amounts of nitrogen pollution happens
in aquatic ecosystems (
Holland et al., 2005
), and keeps increasing
in future (
Gruber and Calloway, 2008; Ortiz-Santaliestra et al.,
2012
). Models predict that nitrate concentrations may exceed val-
ues as high as 34.5 mg/L NO
3
–N in surface waters and 300 mg/L
NO
3
–N in ground waters (
Camargo et al., 2005; Gu et al., 2013
;
http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2015.07.037
0045-6535/
Ó
2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
⇑
Corresponding author.
E-mail address:
[e-mail]
(H. Wang).
Chemosphere 139 (2015) 402–409
Contents lists available at
ScienceDirect
Chemosphere
journal homepage: www.
elsevier.com/loc
ate/chemosphere
Wu, 2011
). Most polluted areas, the average level of NO
3
–N in sur-
face waters was over 100 mg/L (
Rouse et al., 1999; Cao et al., 2012
).
Therefore, nitrate pollution in recent years has aroused widely
public concerns.
Nitrate exerts its effects on growth and development through a
number of physiological mechanisms associated with the
hypothalamic-thyroid axis. Several studies have demonstrated that
nitrate disrupts thyroid gland function. Excessive nitrate uptake
may decline the thyroid hormones (TH) levels and cause goiter in
rats (
Zaki et al., 2004
). Nitrate at high doses can competitively inhi-
bit iodine uptake and induce hypertrophic alterations in the thy-
roid gland, as demonstrated in humans (
Tajtakova et al., 2006
;
Ward, 2009
). Moreover, increasing intake of dietary nitrate was
associated with an increased risk of thyroid cancer in human
(
Ward, 2009
). Similarly, nitrate also exerts its effects on amphibian
metamorphosis through alteration of thyroid hormones signaling
pathways (
Edwards et al., 2006; Hinther et al., 2012
).
Additionally, nitrate can increase mortality and incidence of defor-
mities, delay growth and development of amphibian larvae (
Smith
et al., 2005; Krishnamurthy et al., 2006; Griffs-Kyle and Ritchie,
2007; Ortiz-Santaliestra and Sparling, 2007; Ortiz-Santaliestra
et al., 2012
).
Amphibian metamorphosis provides a unique model to study
TH disruption because a series of transcriptional programs such
as intestine remodeling, hind-limb emergence and tail resorption,
are completely regulated by TH (
Buchholz et al., 2007
). TH includes
thyroxine (T4) and 3,5,3
0
-triiodothyronine (T3). The main bioactive
form of TH is T3, which has up to ten times greater activity than T4
(
Stilborn et al., 2013
). The major product of thyroid gland is T4,
which passes through the larva’s circulatory system. The enzyme
type II iodothyronine deiodinase (
Dio2
) converts T4 to the main
bioactive hormone T3 via an outer-ring deiodination reaction in
peripheral tissues, whereas type III iodothyronine deiodinase
(
Dio3
) inactivates T4 and T3 by inner ring deiodination reaction
(
Brown and Cai, 2007
). Therefore,
Dio2
and
Dio3
were thought to
play an essential role in amphibian metamorphosis and thyroid
hormone homeostasis.
Bufo gargarizan
is a wide distributed amphibian species
throughout the agricultural landscapes in China.
B. gargarizan
has
been used as a model animal for detecting chemicals effects in
our laboratory (
Xia et al., 2012; Zhao et al., 2013
). Since the contri-
bution of nitrate to alteration of thyroid hormones signaling path-
ways in amphibians is unknown, we use a multidisciplinary
approach to evaluate the TH-disruption of nitrate on
B. gargarizan
larvae development. The aim of present study was to investigate
the effects of environmentally-relevant concentrations of nitrate
on the timings of metamorphosis, mortality, body size and body
mass at metamorphosis in
B. gargarizan
. In addition, levels of T4
and T3 were measured to assess changes in hormone production
of thyroid. Moreover, thyroid gland histological analysis was used
as a biomarker for thyroid damages. Finally, RT-qPCR was utilized
to determine whether nitrate affects thyroid hormones homeosta-
sis by examining the
Dio2
and
Dio3
expression in peripheral tis-
sues, including intestine, hind-limb and tail

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทั่วโลกลดลงในประชากรสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เกี่ยวข้องกับ
ไนโตรเจนมลพิษที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ ได้แก่ อัตราการไหลของน้ำเสียอุตสาหกรรม
, ปล่อย , ปุ๋ยและยาฆ่าแมลงใช้


Hamer et al . , 2004 ) ระบบนิเวศในน้ำ ไนโตรเจนที่เกิดขึ้น
3 รูปแบบทั่วไป ( แอมโมเนียม น [ NH
4

] , ไนไตรท์ [ ไม่
2

] และ [
3

ไนเตรทไม่ 
] (

) แนนซี่ , 2002 ) ไนเตรทถูกสร้างขึ้นตามธรรมชาติโดย
ชีววิทยาออกซิเดชันที่ NH
4

จะถูกออกซิไดซ์ในกระบวนการสองขั้นตอน
( NH
4

?

2

ไม่  ?
3

ไม่ 
) (

ดาวน์โหลด , 2001 ) ซึ่งไนเตรตเป็นส่วนมาก
มั่นคงและมากมายรูปแบบในน้ำ แหล่งที่มาหลักของไนเตรท
เป็นโปรแกรมการเกษตรของไนโตรเจนปุ๋ยแร่และสารประกอบของไนโตรเจนจากบรรยากาศ


ตาม คามาร์โก และอลอนโซ่ 2006
)จำนวนมากของมลพิษไนโตรเจนในระบบนิเวศทางน้ำเกิดขึ้น


Holland et al . , 2005 ) และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆในอนาคต (

กรูเบอร์ และ คัลโลเวย์ , 2008 ; ซ santaliestra et al . , 2012

) แบบจำลองทำนายความเข้มข้นไนเตรตอาจเกินวาล -
ใช้สูง 34.5 มิลลิกรัม / ลิตรไม่
3
- N ในพื้นผิวของน้ำและ 300 มก. / ล. ไม่
3

( n (
พื้นน้ำ คามาร์โก et al . , 2005 ; กู et al . , 2013
;
http://dx.doi .10.1016 org / / j.chemosphere . 2015.07.037
/

0045-6535 Ó 2015 บริษัทจำกัดสงวนลิขสิทธิ์ ⇑


ที่ ผู้เขียน อีเมล :
hongyuanwang @ snnu . edu cn
( H . Wang ) .
เคโมสเฟียร์ ( 2015 ) 402 – 409
เนื้อหารายการที่ใช้ได้


วารสารบริการเคโมสเฟียร์หน้าแรก : www .
จาก . com / loc
กิน / เคโมสเฟียร์

หู , 2011 ) พื้นที่ที่เสียมากที่สุด มีค่าเฉลี่ยระดับไม่
3
) N -
ในซูร์หน้าน้ำเกิน 100 mg / l (
ปลุก et al . , 1999 ; เคา et al . , 2012
)
ดังนั้น ไนเตรท มลพิษ ใน ปี ล่าสุด ได้กระตุ้นความกังวลอย่างกว้างขวาง
ประชาชน .
ไนเตรต exerts ผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนา ผ่านหมายเลขของกลไกทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับ

ของสแกนไทรอยด์ . หลายการศึกษาแสดงให้เห็นว่า
ไนเตรตปัญหาต่อมไทรอยด์ .ไนเตรตมากเกินไปการ
อาจปฏิเสธฮอร์โมนไทรอยด์ ( th ) ระดับและทำให้เกิดคอพอกใน

หนูซากิ et al . 2004
) ไนเตรทในปริมาณสูงสามารถแข่งขัน inhi -
บิตไอโอดีนการจูง hypertrophic ดัดแปลงในของท่าน -
roid ต่อม ดังที่แสดงในมนุษย์ (
tajtakova et al . , 2006 )
;
)
) นอกจากนี้ การเพิ่มการบริโภคใยอาหารคือ
ไนเตรทที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของมะเร็งต่อมไทรอยด์ในมนุษย์

วอร์ด 2009
) ในทำนองเดียวกัน ไนเตรท ยังสร้างผลกระทบการเปลี่ยนแปลงการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนต่อมไทรอยด์ผ่านสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

รับส่งสัญญาณ (
เอ็ดเวิร์ด et al . , 2006 ; hinther et al . , 2012
)
นอกจากนี้ ไนเตรทสามารถเพิ่มอัตราการตายและอุบัติการณ์ของ defor -
mities ล่าช้า การเจริญเติบโตและการพัฒนาการของตัวอ่อนสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ (

) สมิธ คณะ2005 krishnamurthy et al . , 2006 ; griffs ไคล์และริตชี
2007 ; ซและ santaliestra สปาร์ลิ่ง , 2007 ; ซ santaliestra
et al . , 2012

มีแบบครึ่งบกครึ่งน้ำ ) การเปลี่ยนแปลงเฉพาะการศึกษา
หยุดชะงัก th เพราะชุดของโปรแกรมดังกล่าว
เป็นไส้ remodeling particle , เกิดแขนขาหลัง และหาง สลาย ถูกควบคุมโดย th
,
Buchholz et al . , 2007
) รวมถึง
.thyroxine ( T4 ) และ 3,5,3
0
- ไตรไอโอโดไทโรนีน ( T3 ) แบบฟอร์มชีวภาพ
หลัก th เป็น T3 ซึ่งมีถึงสิบครั้งมากขึ้นกิจกรรมมากกว่า T4
(
stilborn et al . , 2013
) ผลิตภัณฑ์หลักของต่อมไทรอยด์เป็น T4 ,
ซึ่งผ่านระบบไหลเวียนโลหิตของดักแด้ เอนไซม์ชนิดที่ 2 iodothyronine รำพัด (

dio2

) T4 เพื่อแปลงหลักสารฮอร์โมน T3 ผ่านวงแหวน deiodination ปฏิกิริยาใน
เนื้อเยื่อพ่วง ส่วนประเภทที่ 3 iodothyronine รำพัด
(

dio3 ) และ inactivates T4 T3 โดยแหวนภายใน deiodination ปฏิกิริยา


สีน้ำตาลและ CAI , 2007 ) ดังนั้น dio2



ถูกคิดและ dio3

มีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลภายในร่างกายสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และฮอร์โมนไทรอยด์
.

คือ บูโฟ gargarizan สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสายพันธุ์
กว้างกระจายตลอดภูมิประเทศการเกษตรในประเทศจีน gargarizan


B ได้ถูกใช้เป็นแบบจำลองสัตว์สำหรับการตรวจหาสารเคมีในลักษณะปฏิบัติการของเรา

Xia et al . , 2012 ; Zhao et al . , 2013
) ตั้งแต่ contri -
bution ของไนเตรท การเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนไทรอยด์ส่งสัญญาณเส้นทาง -
วิธีสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ คือไม่รู้จักเราใช้แนวทางสหสาขาวิชาชีพ
ประเมิน th การหยุดชะงักของไนเตรทใน gargarizan

Bการพัฒนาตัวอ่อน จุดมุ่งหมายของการศึกษาคือ เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อม

ของไนเตรทในเวลาของการเปลี่ยนแปลงจากขนาดร่างกายและร่างกาย
มวลที่การเปลี่ยนแปลงในพ. gargarizan

นอกจากนี้ ระดับของ T3 และ T4

วัดเพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงในการผลิตฮอร์โมนของต่อมไทรอยด์ นอกจากนี้ จากการวิเคราะห์ที่ใช้
ไทรอยด์เป็นไทรอยด์ไบโอมาร์คเกอร์สำหรับความเสียหาย ในที่สุด , RT qpcr ใช้
เพื่อตรวจสอบว่า ไนเตรท มีผลต่อฮอร์โมนไทรอยด์ homeosta -
พี่ใช้ dio2



dio3 และการแสดงออกในการต่อพ่วง - -
ฟ้อง รวมทั้งไส้ ขาหลัง และหาง