壬基酚和雙酚A對(duì)斑馬魚(yú)(Danio rerio)精巢發(fā)育組織學(xué)及性激素合成酶基因表達(dá)影響的研究.pdf

1、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物指進(jìn)入生物體內(nèi)，可干擾體內(nèi)內(nèi)分泌物質(zhì)的合成、釋放、運(yùn)輸、代謝等過(guò)程，激活或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，破壞機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，可導(dǎo)致生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂以及某些癌癥的發(fā)生。壬基酚(NP)和雙酚A(BPA)是廣泛存在水體中的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，影響魚(yú)類(lèi)的生殖和發(fā)育。已經(jīng)有報(bào)道稱內(nèi)分泌干擾物對(duì)動(dòng)物的精巢結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，如能使精子質(zhì)量降低、精液量減少精子凝聚、出現(xiàn)卵母細(xì)胞、精巢纖維化退化等。但是對(duì)NP和BPA調(diào)節(jié)精巢發(fā)

2、育的分子機(jī)制以及精巢結(jié)構(gòu)與分子機(jī)制相結(jié)合的研究不多。
　　 自然條件下，魚(yú)類(lèi)精巢的發(fā)育受到體內(nèi)性激素的調(diào)控，11-酮基睪酮(11-KT)和17β雌二醇(E2)精巢合成的主要性激素。與其他脊椎動(dòng)物相同，魚(yú)類(lèi)性腺激素的合成和轉(zhuǎn)化受細(xì)胞色素P450酶系的催化調(diào)節(jié)。P45011β羥化酶(CYP11B)、P450芳香化酶(CYP19A)是11-KT和E2合成的關(guān)鍵酶，因此，定量研究NP和BPA對(duì)性腺細(xì)胞色素P450酶系表達(dá)影響，是揭示環(huán)境

3、內(nèi)分泌干擾物對(duì)魚(yú)類(lèi)性腺發(fā)育影響機(jī)制的重要途徑。本文通過(guò)研究性激素合成酶基因表達(dá)的情況，研究了環(huán)境內(nèi)分泌干擾物NP和BPA對(duì)精子發(fā)育和精巢結(jié)構(gòu)影響的作用途徑，以期為生物標(biāo)志物篩選和環(huán)境評(píng)價(jià)提供必要的生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)。然而野外水環(huán)境是比較復(fù)雜的，而且環(huán)境污染物種類(lèi)繁多，不可能僅存在某一種內(nèi)分泌干擾物單獨(dú)作用，因此本文也研究了NP和BPA的聯(lián)合效應(yīng)。
　　 在本文的研究中，我們用NP、BPA和NP+BPA對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行暴露，將成年雄性斑馬

4、魚(yú)(Danio rerio)暴露于不同濃度NP(0、125、250、500μg·L-1)、BPA(0、500、1000、2000、4000μg·L-1)和NP62.5μg-L-1+BPA(0、500、1000、2000μg·L-1)21d，用常規(guī)組織學(xué)方法研究試驗(yàn)魚(yú)精巢組織結(jié)構(gòu)的變化，用熒光定量PCR(QRT-PCR)方法檢測(cè)試驗(yàn)魚(yú)精巢性激素合成酶(CYP17、CYP11B和CYP19A)以及雌、雄激素受體(ERα、AR)和促卵泡激素受

5、體(FSHR)基因的表達(dá)，同時(shí)也測(cè)試了肝臟中卵黃蛋白原(VTG)mRNA和ERa的表達(dá)。
　　 研究結(jié)果顯示：暴露NP和BPA的斑馬魚(yú)精巢結(jié)構(gòu)都有變化，隨著濃度的增加精小管中精液量減少，成熟的精子凝集，非細(xì)胞區(qū)域增加；BPA濃度為1000μg·L-1時(shí)出現(xiàn)了卵細(xì)胞，NP和BPA最高濃度組精巢組織都有退化現(xiàn)象。
　　 隨著NP和BPA濃度的增加誘導(dǎo)了肝臟中VTG和ERα mRNA的表達(dá)，出現(xiàn)了典型的雌激素效應(yīng)。同時(shí)促進(jìn)了精

6、巢中CYP19A mRNA的表達(dá)，所以魚(yú)類(lèi)精巢除了VTG能作為環(huán)境雌激素的生物標(biāo)志物外，CYP19A以及ERα基因表達(dá)變化可作為環(huán)境雌激素影響的早期預(yù)警。NP和BPA對(duì)CYP17 mRNA表達(dá)顯著下調(diào)具有負(fù)相關(guān)的劑量效應(yīng)關(guān)系，但是當(dāng)這兩種物質(zhì)聯(lián)合暴露時(shí)，卻促進(jìn)了CYP17 mRNA的表達(dá)。NP抑制了CYP11 B mRNA的表達(dá)，BPA和NP+BPA卻促進(jìn)了CYP11B的表達(dá)。由此看來(lái)NP和BPA的作用機(jī)制不完全相同。NP和BPA對(duì)精巢

7、AR mRNA的表達(dá)無(wú)明顯影響。BPA4000μg·L-1時(shí)毒性效應(yīng)很明顯，跟低濃度組相比性激素合成酶的表達(dá)有下調(diào)的趨勢(shì)。BPA以及NP+BPA聯(lián)合暴露組都上調(diào)了FSHR mRNA的表達(dá)。(NP62.5+BPA500)μg·L-1時(shí)顯示拮抗作用，(NP62.5+BPA1000)μg·L-1時(shí)顯示協(xié)同效應(yīng)，并且基本上為差異最顯著組。
　　 結(jié)論：(1)NP和BPA對(duì)精巢產(chǎn)生了影響，隨著濃度的增加精小管中精液量減少，成熟的精子凝集，

8、非細(xì)胞區(qū)域增加，出現(xiàn)卵細(xì)胞。NP和BPA誘導(dǎo)VTG和ERα mRNA的表達(dá)具有雌激素效應(yīng)。(2)NP和BPA通過(guò)抑制CYP17表達(dá)，可能抑制睪酮(T)的合成，通過(guò)誘導(dǎo)CYP19A的表達(dá)，激活了內(nèi)源雌激素的活性，促進(jìn)了內(nèi)源雌激素的合成。(3)NP下調(diào)了CYP11B的表達(dá)，BPA對(duì)CYP11B的表達(dá)沒(méi)太大影響，并且它們對(duì)AR都沒(méi)影響。說(shuō)明NP抑制了雄激素的合成，但沒(méi)干擾雄激素的作用。BPA對(duì)雄激素的合成沒(méi)有產(chǎn)生影響。(4)NP和BPA的作用