環(huán)境雌激素影響斑馬魚生殖系統(tǒng)發(fā)育機(jī)制的初步研究.pdf

1、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(Endocrine disrupting chemicals，EDCs)是干擾生物內(nèi)分泌系統(tǒng)功能，特別影響生殖功能的人工或天然化合物。環(huán)境雌激素(Environmentalestrogens，EEs)是EDCs中對(duì)生物影響最嚴(yán)重的一種，能模擬體內(nèi)天然雌激素并干擾其功能的人工合成的或植物化合物。實(shí)驗(yàn)證明這些物質(zhì)導(dǎo)致動(dòng)物和人類的生殖功能受損和干擾性別分化。17α-炔雌醇（17α-ethynylestradiol，EE2）是

2、一種常見的EEs，是口服避孕藥的主要成分，通過(guò)城市污水處理系統(tǒng)進(jìn)入自然水環(huán)境。在自然水環(huán)境中，EE2的濃度可達(dá)42 ng/L。文獻(xiàn)報(bào)道約5.7％的美國(guó)河流中含有EE2且濃度超過(guò)5 ng/l。由于EE2具有半衰期長(zhǎng)和生物富集等特點(diǎn)，魚體內(nèi)EE2的含量可比自然環(huán)境中高數(shù)百至上千倍。魚類暴露于EE2污染的水環(huán)境中引起本不表達(dá)卵黃蛋白原(Vitellogenin，VTG)的雄魚和幼魚表達(dá)VTG并引起性分化異常，雄性個(gè)體雌性化和生殖功能異常。

3、r>　　鑒于環(huán)境雌激素廣泛存在與嚴(yán)重危害，我們以斑馬魚為模式生物研究環(huán)境雌激素對(duì)生殖系統(tǒng)的影響，首先利用環(huán)境雌激素誘導(dǎo)VTG表達(dá)這一特性，克隆VTG的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)區(qū)域，構(gòu)建了對(duì)雌激素敏感的可用于直觀檢測(cè)環(huán)境雌激素的ere-zvtg1:egfp轉(zhuǎn)基因斑馬魚系，并對(duì)該魚系對(duì)雌激素的敏感性和特異性進(jìn)行了研究，并探討其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　實(shí)驗(yàn)室前期工作對(duì)環(huán)境雌激素影響斑馬魚生殖系統(tǒng)形態(tài)的發(fā)育及功能做出了詳細(xì)的研究，本課題對(duì)環(huán)境雌激素影響斑馬魚

4、生殖系統(tǒng)發(fā)育的三條可能途徑進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)研究。
　　環(huán)境雌激素通過(guò)與斑馬魚體內(nèi)雌激素受體結(jié)合，并結(jié)合在vtg啟動(dòng)子上游雌激素反應(yīng)元件上，激活啟動(dòng)子進(jìn)行轉(zhuǎn)錄mRNA，表達(dá)卵黃蛋白原蛋白。為了解雌激素受體在外源性雌激素誘導(dǎo)斑馬魚表達(dá)卵黃蛋白原基因并進(jìn)一步干擾斑馬魚性腺發(fā)育中的作用，我們通過(guò)雌激素受體的功能抑制或下調(diào)其表達(dá)等方法觀察雌激素受體在外源性環(huán)境雌激素誘導(dǎo)VTG表達(dá)中的作用，實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)表明外源性雌激素作用于斑馬魚的靶點(diǎn)是雌激素受

5、體2b。
　　文獻(xiàn)報(bào)道EDCs干擾斑馬魚胚胎原始生殖細(xì)胞(primordial germ cells，PGCs)的遷移和分布，對(duì)斑馬魚的生殖腺發(fā)育造成不利影響。為了研究EEs對(duì)斑馬魚原始生殖細(xì)胞遷移的影響，我們用綠色熒光蛋白特異的標(biāo)記斑馬魚原始生殖細(xì)胞，用環(huán)境雌激素進(jìn)行處理，結(jié)果表明EE2濃度達(dá)1ug/L時(shí)斑馬魚胚胎原始生殖細(xì)胞遷移開始出現(xiàn)異常，這一過(guò)程中需要斑馬魚雌激素受體2a參與。
　　環(huán)境內(nèi)分泌干擾物可以誘發(fā)表觀遺傳學(xué)

6、改變，涉及表觀遺傳中重要的lsd1基因，lsd1編碼一種作用于H3K4(histon3 lysine4)的組蛋白脫甲基化酶，H3K4的二甲基化是穩(wěn)定的表觀遺傳學(xué)印記，在線蟲中l(wèi)sd1基因缺失改變這種表觀遺傳印記，逐代積累導(dǎo)致線蟲的不育。在哺乳動(dòng)物的睪丸中l(wèi)sd1含量明顯高于其他組織，提示lsd1與精子的形成相關(guān)。環(huán)境雌激素使斑馬魚精子的產(chǎn)生及精子質(zhì)量嚴(yán)重下降，甚至引起不孕不育。lsd1基因表達(dá)改變與環(huán)境雌激素都可以導(dǎo)致生殖異常，這兩種因