17a-炔雌醇對(duì)斑馬魚生殖系統(tǒng)的影響及其機(jī)理的研究.pdf

1、近年來,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(Endocrine disrupting chemicals,EDCs)對(duì)人類和野生動(dòng)物健康的不良影響已引起學(xué)術(shù)界和政府的廣泛關(guān)注。EDCs是能干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)從而影響生物生殖的一大類化合物。17α-炔雌醇(17α-ethynylestradiol,EE2)是一種常見的EDCs,它是合成避孕藥的一種常用成分,通過污水處理系統(tǒng)進(jìn)入水環(huán)境。在污水處理系統(tǒng)排出的水中,EE2的濃度可達(dá)7.2-42ng/L。約5.7％的美

2、國河流中EE2含量超過5ng/l。由于EE2的半衰期長及生物富集作用,魚體內(nèi)EE2的含量可比自然環(huán)境中高332倍,而且EE2的雌激素作用在生物體內(nèi)為雌二醇(E2)和雌激素酮(E1)的10-50倍。魚類暴露于EE2污染的水環(huán)境中可引起卵黃生成素(Vitellogenin,Vtg)表達(dá),性分化異常及生殖功能受損。鑒于EE2的強(qiáng)效作用以及在環(huán)境中的廣泛分布,EE2可導(dǎo)致魚類不育甚至影響魚類的種群繁殖。
　　 為了解EE2暴露對(duì)斑馬魚生

3、長發(fā)育以及生殖系統(tǒng)的影響,我們將斑馬魚分成溶劑對(duì)照、0.4ng/L、2ng/L和10ng/LEE2處理組,從出生后2天(2 dayspost hatch,2dph)暴露至90dph,之后將所有斑馬魚在不含EE2的清水中恢復(fù)至180dph。90dph時(shí),2ng/L和10ng/LEE2處理組斑馬魚的死亡率及心包水腫率均顯著高于對(duì)照組,10ng/LEE2組的平均體重和體長亦顯著低于對(duì)照組。這些結(jié)果顯示高于10ng/L的EE2暴露會(huì)有較強(qiáng)的非特

4、異毒性作用。我們也利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(Reverse Transcdption Polymerase Chain Reaction,RT-PCR)檢測了暴露于EE2的斑馬魚出生后第2天至出生后28天Vtg基因的mRNA表達(dá)水平。結(jié)果顯示10ng/LEE2暴露21天后(21 day post hactch,21 dph)便可誘導(dǎo)Vtg表達(dá)。用我們實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的對(duì)雌激素敏感的Vtg-EGFP轉(zhuǎn)基因斑馬魚做相同的暴露處理進(jìn)一步驗(yàn)證了RT-P

5、CR的結(jié)果,表明。Vtg可作為檢測環(huán)境雌激素(Environmental estrogens,Ees)污染水環(huán)境的早期敏感的生物標(biāo)志物。
　　 在EE2暴露影響斑馬魚生殖功能的機(jī)理研究中,EE2干擾斑馬魚性腺發(fā)育分化從而損害生殖功能是一個(gè)重要的原因。90dph時(shí)的性腺組織切片顯示EE2暴露嚴(yán)重抑制處理組斑馬魚的正常性腺發(fā)育和分化,這些魚的性腺處于幼稚卵巢甚至完全未分化階段。將這批斑馬魚在清水中恢復(fù)試驗(yàn)3個(gè)月后,再次行性腺組織切片

6、檢查。結(jié)果提示各組斑馬魚已恢復(fù)正常性別比例,然而EE2處理組雄性斑馬魚的精巢明顯異常,表現(xiàn)為生精小管嚴(yán)重畸形和精子數(shù)量減少。雌魚卵巢組織切片未發(fā)現(xiàn)明顯異常。
　　 180aph時(shí)的交配產(chǎn)卵實(shí)驗(yàn)顯示EE2處理組斑馬魚的產(chǎn)卵數(shù)量及12hpf卵存活率均較對(duì)照組顯著降低。為了研究EE2對(duì)雌雄斑馬魚分別的生殖毒理作用,我們又采用了雌/雄置換交配的方法,分別研究了EE2處理組雌雄兩性的生殖功能。結(jié)果顯示EE2處理組雌雄魚生殖功能均嚴(yán)重受損,

7、表現(xiàn)為雌魚產(chǎn)卵數(shù)量下降,卵存活率降低;進(jìn)一步通過精子計(jì)數(shù)及精液分析,證實(shí)處理組卵存活率下降的原因是雄魚的精液量下降所致。
　　 一些EDCs如硫丹(endosulfan)和壬基酚(nonylphenol,NP)可干擾斑馬魚胚胎原始生殖細(xì)胞(primordial germ cells,PGCs)的遷移和分布從而可能對(duì)斑馬魚的生殖產(chǎn)生不利影響。目前尚沒有關(guān)于Ees對(duì)斑馬魚PGC作用的報(bào)道。我們通過用綠色熒光蛋白標(biāo)記PGC以及整體原位