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

1、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物指進入生物體內(nèi)，可干擾體內(nèi)內(nèi)分泌物質(zhì)的合成、釋放、運輸、代謝等過程，激活或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能，破壞機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，可導致生殖障礙、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，影響魚類的生殖和發(fā)育。已經(jīng)有報道稱內(nèi)分泌干擾物對動物的精巢結(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)卵母細胞、精巢纖維化退化等。但是對NP和BPA調(diào)節(jié)精巢發(fā)

2、育的分子機制以及精巢結(jié)構(gòu)與分子機制相結(jié)合的研究不多。
　　 自然條件下，魚類精巢的發(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。與其他脊椎動物相同，魚類性腺激素的合成和轉(zhuǎn)化受細胞色素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對性腺細胞色素P450酶系表達影響，是揭示環(huán)境

3、內(nèi)分泌干擾物對魚類性腺發(fā)育影響機制的重要途徑。本文通過研究性激素合成酶基因表達的情況，研究了環(huán)境內(nèi)分泌干擾物NP和BPA對精子發(fā)育和精巢結(jié)構(gòu)影響的作用途徑，以期為生物標志物篩選和環(huán)境評價提供必要的生態(tài)毒理學數(shù)據(jù)。然而野外水環(huán)境是比較復雜的，而且環(huán)境污染物種類繁多，不可能僅存在某一種內(nèi)分泌干擾物單獨作用，因此本文也研究了NP和BPA的聯(lián)合效應。
　　 在本文的研究中，我們用NP、BPA和NP+BPA對斑馬魚進行暴露，將成年雄性斑馬

4、魚(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)組織學方法研究試驗魚精巢組織結(jié)構(gòu)的變化，用熒光定量PCR(QRT-PCR)方法檢測試驗魚精巢性激素合成酶(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，同時也測試了肝臟中卵黃蛋白原(VTG)mRNA和ERa的表達。
　　 研究結(jié)果顯示：暴露NP和BPA的斑馬魚精巢結(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，非細胞區(qū)域增加；BPA濃度為1000μg·L-1時出現(xiàn)了卵細胞，NP和BPA最高濃度組精巢組織都有退化現(xiàn)象。
　　 隨著NP和BPA濃度的增加誘導了肝臟中VTG和ERα mRNA的表達，出現(xiàn)了典型的雌激素效應。同時促進了精

6、巢中CYP19A mRNA的表達，所以魚類精巢除了VTG能作為環(huán)境雌激素的生物標志物外，CYP19A以及ERα基因表達變化可作為環(huán)境雌激素影響的早期預警。NP和BPA對CYP17 mRNA表達顯著下調(diào)具有負相關(guān)的劑量效應關(guān)系，但是當這兩種物質(zhì)聯(lián)合暴露時，卻促進了CYP17 mRNA的表達。NP抑制了CYP11 B mRNA的表達，BPA和NP+BPA卻促進了CYP11B的表達。由此看來NP和BPA的作用機制不完全相同。NP和BPA對精巢

7、AR mRNA的表達無明顯影響。BPA4000μg·L-1時毒性效應很明顯，跟低濃度組相比性激素合成酶的表達有下調(diào)的趨勢。BPA以及NP+BPA聯(lián)合暴露組都上調(diào)了FSHR mRNA的表達。(NP62.5+BPA500)μg·L-1時顯示拮抗作用，(NP62.5+BPA1000)μg·L-1時顯示協(xié)同效應，并且基本上為差異最顯著組。
　　 結(jié)論：(1)NP和BPA對精巢產(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、非細胞區(qū)域增加，出現(xiàn)卵細胞。NP和BPA誘導VTG和ERα mRNA的表達具有雌激素效應。(2)NP和BPA通過抑制CYP17表達，可能抑制睪酮(T)的合成，通過誘導CYP19A的表達，激活了內(nèi)源雌激素的活性，促進了內(nèi)源雌激素的合成。(3)NP下調(diào)了CYP11B的表達，BPA對CYP11B的表達沒太大影響，并且它們對AR都沒影響。說明NP抑制了雄激素的合成，但沒干擾雄激素的作用。BPA對雄激素的合成沒有產(chǎn)生影響。(4)NP和BPA的作用