久效磷對早期生長發(fā)育階段斑馬魚GH、GHR1和IGF-I基因表達(dá)的影響.pdf

1、久效磷農(nóng)藥是一種高水溶性的有機(jī)磷農(nóng)藥，在發(fā)展中國家使用量大、污染重，對水生生物和人類健康具有潛在的威脅。已經(jīng)有研究證實(shí)，久效磷能夠造成斑馬魚卵子質(zhì)量下降、幼魚死亡率上升、孔雀魚胚胎發(fā)育畸形、生長發(fā)育嚴(yán)重抑制。目前，雖然已經(jīng)開展了大量關(guān)于久效磷生殖毒性、遺傳毒性和細(xì)胞毒性的研究，但是關(guān)于久效磷對魚類生長發(fā)育的影響及其作用機(jī)制的研究還少有報(bào)道。魚類生長發(fā)育主要與GH/IGF-I軸的調(diào)控相關(guān)，生長激素(Growthhormone，GH)、生長

2、激素受體(Growthhormonereceptor,GHR)以及類胰島素生長因子-I(Insulin-likegrowthfactor-I，IGF-I)在魚類生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要的作用。其中GH是調(diào)控魚類生長、能量代謝、繁殖、攝食和免疫等多項(xiàng)生理功能的關(guān)鍵激素；而GH生理功能是通過與膜上的GHR結(jié)合，從而刺激IGF-I的合成與分泌來實(shí)現(xiàn)的。大量實(shí)驗(yàn)表明GH/IGF-I軸的作用受多種因素的影響：GH的釋放和合成受到來自腦和旁分泌腺的多

3、種神經(jīng)內(nèi)分泌因子的調(diào)控；與此同時(shí)，性激素也可以通過調(diào)控下丘腦和垂體中各調(diào)控因子的表達(dá)和功能來對GH的合成和分泌產(chǎn)生影響。由于斑馬魚具有發(fā)育周期短、繁殖力強(qiáng)、易于飼養(yǎng)等特點(diǎn)，因此本文選用斑馬魚作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，分別用半定量PCR和Real-timePCR的方法研究了0.001、0.010和0.100mg/L久效磷暴露條件下，斑馬魚早期生長發(fā)育過程中GH、GHR1以及IGF-I基因表達(dá)的變化，探討了久效磷對GH/IGF-I軸影響及其機(jī)制。

4、 本文的研究結(jié)果表明： (1)0.001、0.010和0.100mg/L久效磷暴露斑馬魚至21dph，久效磷刺激了GH基因的表達(dá)，其中0.010mg/L組GH基因表達(dá)有顯著上升(P<0.05)；相同暴露條件下久效磷抑制了GHR1的表達(dá)，0.001，0.010mg/L組GHR1基因表達(dá)均有顯著下降(P<0.05)；久效磷對IGF-I基因的表達(dá)也表現(xiàn)出不同程度的抑制，其中0.001，0.010mg/L組IGF-I基因表達(dá)有顯著下降

5、(P<0.05)。 (2)久效磷暴露斑馬魚至30dph，久效磷促進(jìn)了GH基因的表達(dá)，并且隨著暴露濃度的升高GH基因表達(dá)逐漸上升，0.010mg/L組GH基因表達(dá)有顯著上升(P<0.05)，0.100mg/L組則表現(xiàn)出極顯著的上升(P<0.01)；在該時(shí)期久效磷對GHR1表達(dá)的影響表現(xiàn)為，0.001mg/L久效磷暴露組GHR1表達(dá)顯著上升(P<0.05)，但是另外兩個(gè)久效磷暴露組的GHR1基因的表達(dá)并沒有顯著變化；久效磷暴露情況下

6、會(huì)抑制30dph時(shí)IGF-I的表達(dá)，其中0.010mg/L組IGF-I基因的表達(dá)有顯著下降(P<0.05)。 (3)久效磷暴露斑馬魚至42dph，各久效磷暴露組GH基因的表達(dá)均受到抑制，并且隨著暴露濃度的升高，其抑制的作用越來越明顯，0.100mg/L久效磷暴露組GH基因的表達(dá)有極顯著下降(P<0.01)；在相同暴露時(shí)間下，久效磷對GHR1基因的表達(dá)并沒有顯著影響；而久效磷對IGF-I基因的表達(dá)有明顯的抑制作用，各暴露組的IGF

7、-I表達(dá)水平均有極顯著下降(P<0.01)。 綜上所述，久效磷對處于不同發(fā)育階段的斑馬魚體內(nèi)GH、GHR1和IGF-I基因表達(dá)的影響是不同：久效磷在性腺分化時(shí)期促進(jìn)了GH基因的表達(dá)，而當(dāng)性腺分化完成后又抑制了該基因的表達(dá)；久效磷暴露對GHR1表達(dá)的影響隨著發(fā)育階段的進(jìn)行而有所不同，表現(xiàn)為非劑量效應(yīng)關(guān)系；在整個(gè)暴露過程中久效磷始終抑制了IGF-I基因的表達(dá)，并且這一作用在42dph時(shí)最為顯著。 根據(jù)以上結(jié)果我們認(rèn)為雖然久效