多种环境雌激素低剂量联合处理诱导斑马鱼精子发生障碍

用E2、EE2、DES、4-t-OP、4-NP、BPA等6种环境雌激素暴露雄性斑马鱼(Danio rerio)成鱼120d。对暴露后斑马鱼精巢的组织学观察发现,其中精子的发生被明显抑制,精子大量丢失,出现空腔;早期生殖细胞大量增生。采用半定量RT-PCR对暴露后斑马鱼精巢发育和精子发生相关基因的表达进行研究,结果表明联合处理后,斑马鱼精巢中雄激素合成酶基因P450 11β、cyp17a1的表达显著下调(p0.05),而孕激素合成酶基因20β-hsd和雌激素合成酶基因cyp19a1a的表达量没有显著变化,但雌激素受体基因esr1的表达则显著上调(p0.05);减数分裂标记基因dmc1没有显著变化,而scp3基因的表达则显著下调(p0.05)。另外,视黄酸(Retinoic acid,RA)合成酶基因aldh1a2的表达显著上调(p0.05),而RA降解酶基因cyp26b1的表达则无显著变化。研究推测多种环境雌激素的联合处理可能通过下调雄激素合成酶的表达、上调雌激素效应和增强减数分裂起始并抑制减数分裂后期过程诱导斑马鱼成鱼精子发生障碍;因此多种环境雌激素低剂量联合暴露对渔业资源造成的生殖风险值得警惕。     

环境剂量的多种环境雌激素长期暴露阻断斑马鱼成鱼精子发生

【目的】研究多种环境雌激素长期暴露对斑马鱼精子发生的影响。【方法】联合使用环境剂量的雌二醇(E2)、乙炔基雌二醇(EE2)、己烯雌酚(DES)、4-叔辛基苯酚(4-t-OP)、4-壬基苯酚(4-NP)、双酚 A(BPA)等6种环境雌激素以及单独使用低剂量(5.65ng·L-1)EE2连续暴露斑马鱼(Danio rerio)雄性成鱼60d。【结果】单独使用 EE2暴露处理对斑马鱼性腺成熟度、精巢质量、精子数量和精巢的组织结构均无统计学意义上的影响;而联合使用6种环境雌激素暴露处理则降低了斑马鱼精子数量,与不进行环境雌激素处理的对照组的精子数量相比差异具有统计学意义(p<0.05),并改变了精巢组织结构。单独使用 EE2暴露处理上调了基因20β-hsd 和cyp26a1 的表达;联合使用6种环境雌激素暴露处理则上调了雌激素和孕激素合成相关基因cyp17a1,cyp17a2,cyp19a1a 和20β-hsd 的表达,并明显抑制雄激素合成酶基因cyp11b2的表达。联合使用6种环境雌激素暴露处理还上调了减数分裂起始相关基因aldh1a2 和cyp26a1 和减数分裂标记基因sycp3 的表达,表明这一处理抑制减数分裂起始,并增强减数分裂。【结论】多种环境雌激素的实际雌激素效应可能远强于各种环境雌激素效应的叠加。与单种环境雌激素相比,环境雌激素混合物可能具有更强的生殖风险。
     

EE2和Flu影响斑马鱼精巢发育和精子发生的差异性机制

用150 ng·L-1环境雌激素乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol，EE2)、300 μg·L-1环境抗雄激素氟他胺(Flutamide，Flu)单独处理以及150 ng·L-1 EE2与300 μg·L-1 Flu联合处理对斑马鱼(Danio rerio)雄性成鱼进行了30 d浸浴处理，并用组织学的方法检测了上述物质对斑马鱼精巢发育和精子发生的影响；同时，采用定量RT-PCR的方法研究了EE2和Flu影响斑马鱼精子发生的分子差异。组织学结果显示，EE2处理后斑马鱼精巢壁变厚，生殖细胞大量丢失；Flu处理后精子细胞数量下降，出现空腔，早期生殖细胞数量有增加的趋势；联合处理组斑马鱼精巢生殖细胞数量急剧减少，空腔化严重。定量RT-PCR结果显示，所有药物处理均能显著下调鱼类发育和繁殖相关转录因子基因(dmrt1、sf1)和生殖细胞标记基因(dmc1、nanos1)的表达(p<0.05)；EE2单独处理、EE2与Flu联合处理还能显著下调鱼类类固醇合成酶基因p450-11β、cyp19a1a、cyp17α1和cyp17α2的表达(p<0.05)，Flu单独处理只显著下调了p450-11β的表达水平(p<0.05)，表现出一定的分子差异。研究提示EE2、Flu及两者联合处理均严重干扰斑马鱼精子发生过程，导致生殖细胞数量明显下降；上述药物对斑马鱼类固醇合成及配子发生相关基因表达的影响既有相似之处，也有明显不同。
     

环境剂量的多种环境雌激素长期暴露阻断斑马鱼成鱼精子发生

【目的】研究多种环境雌激素长期暴露对斑马鱼精子发生的影响。【方法】联合使用环境剂量的雌二醇(E2)、乙炔基雌二醇(EE2)、己烯雌酚(DES)、4-叔辛基苯酚(4-t-OP)、4-壬基苯酚(4-NP)、双酚A(BPA)等6种环境雌激素以及单独使用低剂量(5.65ng·L-1)EE2连续暴露斑马鱼(Danio rerio)雄性成鱼60d。【结果】单独使用EE2暴露处理对斑马鱼性腺成熟度、精巢质量、精子数量和精巢的组织结构均无统计学意义上的影响;而联合使用6种环境雌激素暴露处理则降低了斑马鱼精子数量,与不进行环境雌激素处理的对照组的精子数量相比差异具有统计学意义(p0.05),并改变了精巢组织结构。单独使用EE2暴露处理上调了基因20β-hsd和cyp26a1的表达;联合使用6种环境雌激素暴露处理则上调了雌激素和孕激素合成相关基因cyp17a1,cyp17a2,cyp19a1a和20β-hsd的表达,并明显抑制雄激素合成酶基因cyp11b2的表达。联合使用6种环境雌激素暴露处理还上调了减数分裂起始相关基因aldh1a2和cyp26a1和减数分裂标记基因sycp3的表达,表明这一处理抑制减数分裂起始,并增强减数分裂。【结论】多种环境雌激素的实际雌激素效应可能远强于各种环境雌激素效应的叠加。与单种环境雌激素相比,环境雌激素混合物可能具有更强的生殖风险。     

睾酮与TBTC抑制斑马鱼卵巢发育的分子机制

为探讨雄激素与三丁基锡对鱼类卵巢发育和配子发生的影响及其分子差异,分别用1μg·L-1睾酮(T)、1μg·L-1三丁基氯化锡(TBTC)单独处理以及T、TBTC(两者含量均为1μg·L-1)联合处理对斑马鱼(Daniorerio)雌鱼进行了90d暴露。组织学结果表明:与对照相比,经T、TBTC单独处理的斑马鱼成熟系数(GSI)下降,卵巢发育受阻,卵子发生抑制,且TBTC单独处理的斑马鱼发育后期的卵母细胞大量凋亡;经T、TBTC联合处理的斑马鱼卵母细胞尽管在发育后期发生凋亡,但仍有少量卵母细胞持续发育,GSI值明显升高。定量PCR结果表明:T和TBTC单独处理都能显著下调雌激素(E2)合成酶基因cyp19a及其上游调控基因foxl2的表达(p<0.05),而两者联合处理则显著上调cyp19a和foxl2基因表达(p<0.05);T单独处理的斑马鱼雄激素合成酶基因P450 11β的表达显著升高(p<0.05),而TBTC单独处理使该基因表达显著下降(p<0.05),T、TBTC联合处理对该基因表达无显著影响;T、TBTC单独处理均不影响孕激素合成酶基因20βHSD的表达,但T、TBTC联合处理却显著上调该基因的表达(p<0.05)。研究认为T、TBTC抑制斑马鱼卵巢发育和卵子发生的机制可能既相似又有所差异。
     

EE2抑制斑马鱼雌性内源雌激素合成酶的表达

为探讨乙炔基雌二醇(EE2,17α-ethynylestradiol)诱导斑马鱼(Daniorerio)雌性成鱼卵母细胞发育障碍的机制,初步研究了斑马鱼雌激素和孕激素合成酶相关的基因P450c17-I、P450c17-II和cyp19a1a的组织表达模式和在滤泡发育过程中的表达模式,并用定量RT-PCR的方法对上述基因在EE2处理条件下的表达变化进行了检测。结果发现P450c17-I、P450c17-II基因均主要表达于斑马鱼雌雄性腺,而在滤泡发育过程中均呈不同程度下调趋势;EE2处理后雌性卵巢中P450c17-I和cyp19a1a基因表达均显著上升(p<0.05),而P450c17-II基因的表达则没有显著变化。研究推测EE2可能通过上调内源雌激素的水平抑制后期卵母细胞的生长发育。
     

EE2和Flu影响斑马鱼精巢发育和精子发生的差异性机制

用150ng·L~(-1)环境雌激素乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol,EE2)、300μg·L~(-1)环境抗雄激素氟他胺(Flutamide,Flu)单独处理以及150ng·L-1 EE2与300μg·L~(-1) Flu联合处理对斑马鱼(Danio rerio)雄性成鱼进行了30d浸浴处理,并用组织学的方法检测了上述物质对斑马鱼精巢发育和精子发生的影响;同时,采用定量RT-PCR的方法研究了EE2和Flu影响斑马鱼精子发生的分子差异。组织学结果显示,EE2处理后斑马鱼精巢壁变厚,生殖细胞大量丢失;Flu处理后精子细胞数量下降,出现空腔,早期生殖细胞数量有增加的趋势;联合处理组斑马鱼精巢生殖细胞数量急剧减少,空腔化严重。定量RT-PCR结果显示,所有药物处理均能显著下调鱼类发育和繁殖相关转录因子基因(dmrt1、sf1)和生殖细胞标记基因(dmc1、nanos1)的表达(p0.05);EE2单独处理、EE2与Flu联合处理还能显著下调鱼类类固醇合成酶基因p450-11β、cyp19a1a、cyp17α1和cyp17α2的表达(p0.05),Flu单独处理只显著下调了p450-11β的表达水平(p0.05),表现出一定的分子差异。研究提示EE2、Flu及两者联合处理均严重干扰斑马鱼精子发生过程,导致生殖细胞数量明显下降;上述药物对斑马鱼类固醇合成及配子发生相关基因表达的影响既有相似之处,也有明显不同。     

睾酮与TBTC抑制斑马鱼卵巢发育的分子机制

为探讨雄激素与三丁基锡对鱼类卵巢发育和配子发生的影响及其分子差异,分别用1μg·L-1睾酮(T)、1μg·L-1三丁基氯化锡(TBTC)单独处理以及T、TBTC(两者含量均为1μg·L-1)联合处理对斑马鱼(Danio rerio)雌鱼进行了90d暴露。组织学结果表明:与对照相比,经T、TBTC单独处理的斑马鱼成熟系数(GSI)下降,卵巢发育受阻,卵子发生抑制,且TBTC单独处理的斑马鱼发育后期的卵母细胞大量凋亡;经T、TBTC联合处理的斑马鱼卵母细胞尽管在发育后期发生凋亡,但仍有少量卵母细胞持续发育,GSI值明显升高。定量PCR结果表明:T和TBTC单独处理都能显著下调雌激素(E2)合成酶基因cyp19a及其上游调控基因foxl2的表达(p0.05),而两者联合处理则显著上调cyp19a和foxl2基因表达(p0.05);T单独处理的斑马鱼雄激素合成酶基因P450 11β的表达显著升高(p0.05),而TBTC单独处理使该基因表达显著下降(p0.05),T、TBTC联合处理对该基因表达无显著影响;T、TBTC单独处理均不影响孕激素合成酶基因20βHSD的表达,但T、TBTC联合处理却显著上调该基因的表达(p0.05)。研究认为T、TBTC抑制斑马鱼卵巢发育和卵子发生的机制可能既相似又有所差异。     

EE2抑制斑马鱼雌性内源雌激素合成酶的表达

为探讨乙炔基雌二醇(EE2,17α-ethynylestradiol)诱导斑马鱼(Danio rerio)雌性成鱼卵母细胞发育障碍的机制,初步研究了斑马鱼雌激素和孕激素合成酶相关的基因P450c17-I、P450c17-II和cyp19a1a的组织表达模式和在滤泡发育过程中的表达模式,并用定量RT-PCR的方法对上述基因在EE2处理条件下的表达变化进行了检测。结果发现P450c17-I、P450c17-II基因均主要表达于斑马鱼雌雄性腺,而在滤泡发育过程中均呈不同程度下调趋势;EE2处理后雌性卵巢中P450c17-I和cyp19a1a基因表达均显著上升(p0.05),而P450c17-II基因的表达则没有显著变化。研究推测EE2可能通过上调内源雌激素的水平抑制后期卵母细胞的生长发育。     

低剂量镉暴露对雄性斑马鱼生殖内分泌的干扰

【目的】评估低剂量镉(Cd)暴露对成年雄性斑马鱼(Danio rerio)生殖内分泌的影响。【方法】将成年雄性斑马鱼暴露于质量浓度为5μg·L~(-1)镉离子(Cd~(2+))30d后,分析精巢组织学结构、血浆11-酮基睾酮(11-KT)质量浓度、下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴以及减数分裂关键基因转录水平的变化。【结果】与对照组相比,Cd暴露组精巢组织出现早期生殖细胞增多、精子数量减少和空隙等变化;血浆11-KT质量浓度与对照组相比有统计学意义上的增加(p0.05);此外,Cd暴露上调了视黄酸合成酶基因aldh1a2和HPG轴关键基因gnrh2,fshβ,lhβ,fshr,lhr,ar的表达水平,下调了联会复合体蛋白3基因sycp3的表达水平,这些差异具有统计学意义(p0.05),而HPG轴关键基因gnrh3、DNA减数分裂重组酶1基因dmc1和视黄酸降解酶基因cyp26b1的表达水平与对照组相比没有统计学意义上的差异。【结论】低剂量Cd暴露通过调节HPG轴和减数分裂关键基因的表达水平干扰成年雄性斑马鱼生殖内分泌。