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1.2.4 MC-LR毒理作用
(1) 肝毒性和肾毒性
流行病学及动物实验均已证实MC-LR是一种肝毒素，可有效抑制蛋白磷酸酶PP1和PP2A的活性，与肝癌的发生与增长密切相关[20]。同位素示踪研究表明，70%以上的微囊藻毒素在体内分布在肝脏和肾脏[21]，同时流行病学调查发现，我国江苏海门、广西福绥等地原发性肝癌的高发均与饮用水中MC-LR有密切关系[14]。研究表明，动物经腹腔或静脉注射MC-LR后会出现肝内大量出血、坏死、肿胀、肝细胞结构破坏，甚至导致动物死亡。光镜下可见肝窦状血管破坏、血窦内皮损伤、细胞间隙增大。电镜下肝细胞超微结构发生改变，粗面内质网发生折叠、线粒体脊膜扩张、胞质空泡样变、浆膜反折、细胞内器重新分布，肝细胞坏死融合成带，出现桥接样坏死[19]。
肾脏是微囊藻毒素除肝外的另一个重要的靶器官。有研究表明微囊藻毒素会在肾脏中产生蓄积，所以可能产生的肾毒性更大。1996年2月，巴西一血液透析中心因误用含MCs污染的水给病人做肾透析，结果造成126人出现了急性或亚急性肝中毒症状，其中有60人因肝衰竭而死亡[17]。
(2) 其他毒性
微囊藻毒素除了对肝、肾的损害及促癌作用外，还有其他的一些毒性。研究发现，微囊藻毒素能够损伤孕鼠的胎盘[22]，并且能够对胎鼠产生致畸作用，损伤胎鼠的肝、肾，在胚胎期就形成了肝癌高发的基础[23]。微囊藻毒素可以使巨噬细胞的吞噬能力下降，T 淋巴细胞增殖和 B 淋巴细胞产生抗体的能力降低[24-25]，降低自然杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤能力[26]。另外，微囊藻毒素还能够引起皮肤过敏，心肌损伤和肾上腺损伤等。
(3) 作用机制
虽然研究表明MC-LR 与肿瘤尤其是肝癌的发生与增长有关，但是此毒物诱导产生癌症的分子机制目前尚不十分清楚。当前的研究表明至少有两个途径与肿瘤的发生有关。作用机制之一是基因损伤途径。恶性肿瘤需要众多的体细胞突变，这些突变使相互协作的整套基因被活化或失活，当体细胞暴露于诱变剂中时，就使单个或一系列DNA 损伤从而导致突变及形成诱裂损害[27]。而DNA 裂解实验表明，MC-LR 能够诱导BHK-21和MEF细胞的DNA 损伤[28]，Zegura等人研究也表明在DNA修复过程中MC-LR 诱导了DNA 链的裂解[19]。作用机制之二是后生途径。如MC-LR 通过允许有DNA损伤的细胞存活、刺激细胞分裂或增强干扰DNA 修复的其他介质遗传毒性效能来干扰DNA 修复过程， 从而有助于癌变[29]。
1.3 本研究内容、目的和意义
如今，蓝藻水华在各水域频发并成为了全球问题。特别值得关注的是蓝藻可产生大量且多种对水处理过程有负面影响的次级代谢产物。某些种类的蓝藻可以产生对人和动物有毒害作用和致癌作用的微囊藻毒素（MCs）。并且蓝藻细胞在破裂或死亡时，细胞内积累的藻毒素会随之排入到周围环境中，其中以微囊藻毒素最为典型（MCs）。1878年Francis首次报道了动物饮用含有蓝藻的水二中毒死亡的事件，随后在世界各地也有类似的事件发生。
环境条件不同产生的MCs的量也不同。微囊藻毒素-LR（MC-LR）是微囊藻毒素中毒性最强的一种。研究表明MC-LR 可引起家禽、家畜及野生动物死亡。且饮用水中低剂量的微囊藻毒素就能够引起人的肝脏损伤，促进肝癌的发生。这使MC-LR 污染水体成为一个重要的公共卫生问题。在水体污染日益严重的今天，其污染已对人类健康带来极大的威胁与隐患。然而目前有关微囊藻毒素-LR（MC-LR）产率的研究主要集中在环境因子如光照、温度、氮、磷及氮磷比等方面的影响，关于污染物对微囊藻毒素-LR（MC-LR）的产率的影响并不多见。而土霉素主要通过干扰细菌蛋白质的合成而起到杀菌作用。 Holling-Sorenson 等（2000）和Holten等（1999）分别进行了集约化渔场用四环素类药物对藻类的毒性试验，结果发现，铜绿微囊藻比绿藻对四环素类药物敏感性高出2个数量级，土霉素为0.207和4.5mg/L[10]。还有研究表明二氧化氯、二氯海因、土霉素、敌百虫和高锰酸钾5种药物对铜绿微囊藻繁殖具有一定的抑制作用, 其影响大小依次是: 高锰酸钾> 二氯海因> 土霉素> 敌百虫> 二氧化氯[15]。土霉素对铜绿微囊藻的96EC50为93185mg /L[15]。由此可见土霉素会对铜绿微囊藻的生长产生影响从而影响微囊藻毒素-LR（MC-LR）的合成与释放。因此，研究抗生素对藻毒素释放规律的影响对评价抗生素的环境安全具有重要意义。在本次研究中主要通过细胞计数及藻毒素浓度测定来调查土霉素对铜绿微囊藻细胞的活性、完整性及藻毒素释放的急性影响