水中典型環(huán)境雌激素共存對內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響及機(jī)制研究.pdf

1、我國飲用水水源污染嚴(yán)重，其中環(huán)境雌激素的污染尤為重要，由于環(huán)境雌激素危害大，去除效果差，已引起廣泛關(guān)注。環(huán)境雌激素多以混合狀態(tài)存在，且無論在環(huán)境還是在生物體內(nèi)均與天然雌激素雌二醇（E2）共同發(fā)揮作用。因此對于飲用水中多種典型環(huán)境雌激素與E2共存時的活性研究具有非常重要的實(shí)際意義。
　　本論文選取原水中典型環(huán)境雌激素雙酚A（BPA）、壬基酚（NP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鎘（Cd）和六氯苯（HCB）與雌二醇（E2）混合后進(jìn)行試

2、驗(yàn)，由于以上五種化合物的來源不同，具有不同的生物活性，同時通過不同的作用機(jī)制發(fā)揮雌激素活性，因此用于研究與E2混合后的雌激素活性變化具有代表性。首先利用細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)對以上環(huán)境雌激素進(jìn)行活性測定，確定量效關(guān)系。從結(jié)果可知，選取的環(huán)境雌激素均能誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，E2引起雌激素效應(yīng)的劑量最小，HCB誘導(dǎo)的雌激素效應(yīng)最強(qiáng)，所有環(huán)境雌激素的劑量效應(yīng)關(guān)系都符合拋物線形狀。E2、BPA、NP在48h誘導(dǎo)細(xì)胞增殖的效應(yīng)最強(qiáng)，DBP、Cd、HCB在72h誘導(dǎo)

3、細(xì)胞增殖的效應(yīng)最強(qiáng)，DBP、Cd、HCB具有效應(yīng)累積性，雌激素活性的發(fā)揮有時間差別。根據(jù)單一環(huán)境雌激素檢測結(jié)果，測定以上環(huán)境雌激素與E2混合后的活性變化。結(jié)果表明：E2與其他單一及混合環(huán)境雌激素聯(lián)合作用時，主要發(fā)揮了弱化作用，減弱了其他單一及混合環(huán)境雌激素的雌激素效應(yīng)。
　　為了闡明環(huán)境雌激素與E2混合后的活性變化，進(jìn)行了混合活性的機(jī)制研究。結(jié)果表明：E2與其他環(huán)境雌激素聯(lián)合作用于乳腺癌MCF-7細(xì)胞48h，E2對BPA、DBP、

4、Cd、HCB發(fā)生弱化作用，但與NP卻發(fā)生了協(xié)同作用。針對E2對其他環(huán)境雌激素的這種影響，分別從雌激素受體和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）信號通路的角度進(jìn)行研究，進(jìn)而確定聯(lián)合前后的機(jī)制變化。研究發(fā)現(xiàn)E2、NP、DBP、Cd和HCB都可以通過雌激素受體和胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）信號途徑誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，而BPA通過受體途徑發(fā)揮作用。BPA、NP、DBP、Cd和HCB分別與E2混合后，都可以通過雌激素受體和ERK信號途徑，激活不同的轉(zhuǎn)錄因子，誘

5、導(dǎo)細(xì)胞增殖。
　　同時開展了環(huán)境雌激素與E2混合后對大鼠睪丸支持細(xì)胞的影響研究。利用細(xì)胞增殖試驗(yàn)檢測E2與BPA、NP、DBP、Cd、HCB混合后對睪丸支持細(xì)胞的影響，以上化合物單獨(dú)作用時，Cd抑制了細(xì)胞的增殖，其他化合物促進(jìn)了細(xì)胞的增殖，聯(lián)合后均能誘導(dǎo)支持細(xì)胞的增殖，但增殖程度不一致，因此對影響機(jī)制進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)E2通過周期調(diào)控的機(jī)制影響了睪丸支持細(xì)胞的增殖；BPA通過激活ERK信號通路誘導(dǎo)增殖，與E2聯(lián)合后機(jī)制不變；NP、DB

6、P通過c-Jun氨基末端激酶（JNK）信號通路發(fā)揮的作用，與E2聯(lián)合后這種JNK通路依然發(fā)揮作用；Cd通過抑制p-ERK蛋白發(fā)揮抑制作用，與E2聯(lián)合后，抑制作用消失；HCB是通過激活了JNK信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，與E2聯(lián)合組是通過抑制p-ERK而發(fā)揮抑制作用。
　　研究環(huán)境雌激素與E2混合后的活性，最終是要對飲用水的雌激素活性進(jìn)行分析，保障飲用水的安全。對原水、沉后水、濾后水、出廠水及管網(wǎng)水的雌激素活性及其作用機(jī)制進(jìn)行研究。結(jié)果表

7、明各處理工藝能夠有效的降低原水的雌激素活性，隨著處理工藝的深入，活性降低。出廠水雌激素活性消失，但管網(wǎng)水較出廠水雌激素活性稍有增高，表明在管網(wǎng)運(yùn)輸過程中發(fā)生了物理化學(xué)變化，改變了水中環(huán)境雌激素的性質(zhì)。飲用水各處理工藝出水對睪丸支持細(xì)胞的影響同樣是研究的重點(diǎn)，研究結(jié)果表明，原水能夠促進(jìn)睪丸支持細(xì)胞增殖，隨著處理工藝的深入，其他單元出水對睪丸支持細(xì)胞幾乎沒有影響，說明水處理工藝能夠有效的降低環(huán)境雌激素的生物活性。在此基礎(chǔ)上，對飲用水各處理工

8、藝出水內(nèi)分泌干擾的機(jī)制進(jìn)行研究，結(jié)果表明：對乳腺癌MCF-7細(xì)胞的影響機(jī)制為，原水、濾后水和出廠水通過雌激素受體途徑和p-ERK信號通路激活核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子c-Myc蛋白和c-Fos基因發(fā)揮增殖作用，而沉后水、管網(wǎng)水可以通過雌激素受體通路和ERK信號通路誘導(dǎo)c-Myc蛋白表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞增殖。濾后水還可以通過c-Jun基因的激活誘導(dǎo)增殖。對睪丸支持細(xì)胞影響的機(jī)制為，原水通過激活p-JNK信號通路，誘導(dǎo)cyclinD1蛋白表達(dá)，抑制了細(xì)胞的凋