全氟辛基磺酸及其替代产品的内分泌干扰效应评价

为研究全氟辛基磺酸(PFOS)及其替代品的内分泌干扰效应，将重组人雌激素/雄激素/孕激素/甲状腺激素/维甲酸受体基因的双杂交酵母暴露于不同浓度的PFOS及替代品中，并结合体外代谢活化技术检测直接和间接的类/抗激素活性。结果表明，被替代品PFOS表现为雄激素受体、甲状腺受体和维甲酸受体拮抗剂，且在代谢活化后新增了雌激素受体拮抗效应，其半数效应浓度(EC₅₀)在3.0×10^-4～4.8×10^-3 g·L^-1之间；同时，4种替代化学品没有任何效应检出，说明不会通过与核受体结合干扰天然激素的正常功能。研究结果说明，与原化学品相比，替代产品的应用在内分泌干扰效应方面可能具有更低的环境风险。     

水源水雄激素受体干扰效应及在水处理工艺中的变化

我国很多饮用水源水已检测出雌激素受体干扰效应,但是其他效应如雄激素受体干扰效应却罕见报道。为了弥补这方面资料的缺乏,应用雄激素受体双杂交酵母结合S9代谢方法评价了我国6大流域23个水源地水源水以及3个供水厂不同工艺出水样品的雄激素受体干扰效应。结果显示,所有水源水样品浓缩液均没有检测出雄激素受体直接或间接诱导效应,但都观察到了抑制效应,抑制效应以抑制剂氟他胺当量浓度进行表征:直接抑制效应在0.67~3.68μg·L-1之间,间接抑制效应在0.52~3.02μg·L-1之间;长江三角洲和淮河流域水源地的水源水雄激素抑制效应明显高于其他流域;经S9代谢后,有16个水源地的氟他胺当量比代谢前降低。3个饮用水厂处理工艺能够使源水的雄激素受体抑制效应降低19.1%~70.5%。研究表明,我国水源水中普遍含有雄激素受体干扰效应物质,目前水厂常规处理工艺对雄激素受体干扰效应有一定的去除效果,但不能完全去除。雄激素受体双杂交酵母测试能够快速、综合地对水体中的雄激素受体干扰效应进行评价,是饮用水安全评价的重要补充手段。     

受体报告基因实验及其在维甲酸和维甲酸X受体干扰物监测中的应用

受体报告基因实验具有快速、经济、灵敏、方便等诸多优势,在高通量筛选类或抗雌雄激素等通过核受体起作用的环境内分泌干扰物方面得到了广泛的应用。环境中的维甲酸和维甲酸X受体干扰物如有机锡等有着类似的作用机制,研究者也开始采用受体报告基因实验的方法对该类污染物进行筛选与监测。本文综述了受体报告基因实验的技术方法,包括报告基因和宿主细胞的选择,并介绍了该方法在人工合成的维甲酸和维甲酸X受体干扰物筛选以及环境样品中该类污染监测中的应用。综述总结了应用受体报告基因实验检测环境内分泌干扰物研究中的不足并对该方法的未来发展进行了展望,希望为该方法在环境监测和评估中的应用提供新的思路。     

环境内分泌干扰物低剂量-效应研究进展

环境内分泌干扰物(EDCs)的低剂量-效应已成为生态毒理学界的研究热点.环境内分泌干扰物在接近或低于无可见不良效应浓度水平(NOAEL)时仍可诱发生物效应并存在非单调剂量-效应关系,这对现行的动物繁殖和发育毒理学检测规程以及环境内分泌干扰物风险评价的理论和方法提出了挑战.此外,由于环境中内分泌干扰物呈低剂量长期暴露的特征,研究低剂量-效应对正确进行生态风险评价具有重大的科学意义.在总结国内外相关研究的基础上,对当前环境内分泌干扰物低剂量-效应的研究进展进行了综述.     

受体功能区结构与环境内分泌干扰效应生物差异的关系

环境中存在的多种内分泌干扰物能够与生物体内的天然激素受体选择性结合并产生多种生物效应,由于受体功能区三维结构的不同,其内分泌干扰活性存在着种间、种内、组织间等的种种差异,限制了不同物种间毒性效应的外推研究,增加了环境内分泌干扰物筛选和风险评价的难度.论文综述了基于受体介导的环境内分泌干扰物生物活性与相应受体选择性及受体功能区结构关系的研究进展,并利用分子模拟方法分析探讨了雌激素受体与部分化合物结合作用模式,讨论了目前存在的问题,对以后有关方面的研究提出了建议.     

酵母双杂交技术构建重组人雌激素受体基因酵母

应用酵母双杂交技术构建重组人雌激素受体基因酵母,用以检测类/抗雌激素化合物和环境样品的类/抗雌激素活性.采用多聚酶链反应(PCR)法扩增人雌激素受体(hER)基因,构建诱饵质粒pGBKT7-ER LBD;分别提取并纯化两种含有ER共激活因子基因的靶质粒pGAD424-GRIP1和pGAD424-SRC1;诱饵质粒和靶质粒同时转染酵母细胞Y187,于营养缺陷型培养基(SD/-Trp/-Leu)上筛选阳性菌落,分别构建两种ER双杂交酵母ER+GRIP1和ER+SRC1.考察双杂交酵母与不同激素:17β-雌二醇(E2)、二氢睾酮(DHT)、孕酮(PG)以及三碘甲状腺原氨酸(T3)的结合情况,并考察了雌激素受体拮抗剂4-羟基他莫昔芬(4-OHT)与酵母的相互作用.结果表明:ER+GRIP1和ER+SRC1酵母均能够专一性的和E2结合,并存在显著的剂量-效应关系,E2对ER+GRIP1和ER+SRC1酵母β-半乳糖苷酶活性诱导的EC50值分别为7.3×10-11mol·L-1和1.5×10-10mol·L-1,其中ER+GRIP1酵母细胞诱导产生的酶活性值明显高于ER+SRC1酵母细胞.4-OHT能够抑制E2诱导ER+GRIP1酵母细胞产生的酶活性,并存在显著的剂量-效应关系,IC50值为1.0×10-7mol·L-1.表明重组人雌激素受体基因酵母可以用于检测化合物和环境样品的类/抗雌激素活性.     

农药内分泌干扰效应研究进展

农药作为农业生产过程中的一类重要生产资料,主要用作杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。由于农药的大量使用,目前在各类农产品及各种环境介质中都能被检测到,对饮食健康和环境安全带来潜在危害。研究发现,许多农药为内分泌干扰物,其能够干扰人类和其他生物体的内分泌系统正常功能。本文在总结国内外相关研究的基础上,对农药内分泌干扰效应的作用机理及筛选模型进行总结,对有机氯、有机磷和拟除虫菊酯等各类农药的内分泌干扰效应研究进展进行综述,并提出深入探究农药致毒作用机制和低剂量下多种农药联合毒性是本领域的重要研究方向。     

农药内分泌干扰效应研究进展

农药作为农业生产过程中的一类重要生产资料，主要用作杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。由于农药的大量使用，目前在各类农产品及各种环境介质中都能被检测到，对饮食安全和环境健康带来潜在危害。研究发现，许多农药为内分泌干扰物，其能够干扰人类和其它生物体的内分泌系统正常功能。本文在总结国内外相关研究的基础上，对农药内分泌干扰效应的作用机理及筛选模型进行总结，对有机氯、有机磷和拟除虫菊酯等各类农药的内分泌干扰效应研究进展进行综述，并提出深入探究农药致毒作用机制和低剂量下多种农药联合毒性是本领域的重要研究方向。     

雌酮的氯化产物及其内分泌干扰作用活性

利用固相萃取-LC/ESI-MS分析测定雌酮及其在氯气消毒过程中产生的副产物，结果表明，雌酮容易和次氯酸发生反应，并检出了包括一氯雌酮、二氯雌酮在内的4种副产物．用酵母双杂交方法对副产物的内分泌干扰活性进行了测试，发现副产物也具有内分泌干扰作用．     

酵母双杂交技术构建稀有鮈鲫不同雌激素受体亚型的重组荧光酵母

目前关于环境雌激素(environmental estrogens,EEs)的效应评估大多数是基于人的雌激素受体(estrogen receptor,ER)的离体检测,缺乏EEs对鱼类ER影响的研究。本研究利用酵母双杂交技术构建模式生物稀有鮈鲫不同ER亚型重组荧光双杂交酵母,用以快速检测EEs的雌激素活性并研究不同ER亚型对17β-雌二醇(E_2)敏感度的差异。采用反转录多聚酶链反应法获取稀有鮈鲫ERα、ERβ1和ERβ2的配体结合域(LBD)序列,构建并鉴别诱饵质粒pGBKT7-ERα-LBD、p GBKT7-ERβ1-LBD和pGBKT7-ERβ2-LBD。将诱饵质粒和猎物质粒pGAD424-GRIP1同时转化荧光酵母Y187-Luc,分别构建3株稀有鮈鲫ERα-GRIP1、ERβ1-GRIP1和ERβ2-GRIP1重组荧光双杂交酵母,并考察了E_2、双氢睾酮(DHT)、9-顺维甲酸(9-cis RA)、三碘甲状腺原氨酸(T_3)和孕酮(PG)对荧光素酶的诱导情况。结果显示:ERα-GRIP1、ERβ1-GRIP1和ERβ2-GRIP1重组荧光双杂交酵母能够专一性地被E_2诱导产生荧光素酶,并存在显著的剂量-效应关系,半数效应浓度(EC_(50))值分别为1.98×10~(-9)、1.77×10~(-10)、和3.52×10~(-10)mol·L~(-1),对E_2的敏感程度排序为:ERβ1-GRIP1>ERβ2-GRIP1>ERα-GRIP1。研究表明,稀有鮈鲫不同ER亚型对E_2的响应具有差异,3株重组荧光双杂交酵母不仅可以应用于快速识别内分泌干扰物中的类雌激素物质,分析稀有鮈鲫不同ER亚型对EEs的敏感性,解析雌激素污染物对稀有鮈鲫的作用机制,评估鱼类接触EEs的潜在风险,以期为水质保障和污染治理提供重要依据。     

Interactions of Endocrine-active environmental chemicals with the nuclear receptor PXR

There is growing concern about the human-health impact of environmental chemicals that have the potential to disrupt normal endocrine function. Endocrine disrupting chemicals (EDCs) include structurally diverse organochlorine pesticides, polychlorinated biphenyls (PCBs), plasticizers, fungicides, herbicides and pharmaceutical compounds, and can have a profound impact on development, and on reproductive, neurological and immune system functions. While many studies have focused on the role of androgen receptor, estrogen receptor and aryl hydrocarbon receptor in mediating the effects of EDCs, other nuclear receptors that regulate steroid hormone action and metabolism may also serve as targets of EDC action. This review focuses on two classes of EDCs, PCBs and phthalate monoesters, both of which have been shown to interact with pregnane X receptor (PXR), a member of the nuclear receptor superfamily that regulates a large number of target genes, many of which have important roles in steroid metabolism and transport. Recent findings on the ability of PCBs and phthalate monoesters to activate PXR are discussed and the potential role of PXR and other intracellular receptor proteins in mediating toxicities associated with EDC exposure is considered. Finally, we discuss several gaps in our knowledge regarding the actions of EDCs and the difficulties associated with the evaluation of risks associated with exposure to these endocrine active environmental chemicals.     

Pathway of 17��-estradiol degradation by Nitrosomonas europaea and reduction in 17��-estradiol-derived estrogenic activity

In recent years, natural and synthetic estrogens have been recognized as endocrine disruptors in aquatic organisms. Although natural and synthetic estrogens are known to be degraded by microbes, only limited information about their degradation pathways is available. Here, we studied the degradation pathways of a natural estrogen, 17β-estradiol, by the nitrifying microorganism Nitrosomonas europaea, and we determined whether the degradation products of 17β-estradiol had estrogenic activity. To identify the degradation products, we subjected the culture solution to solid-phase extraction, and the extract was analyzed by gas chromatography–mass spectrometry. The potential estrogenic activity of the degradation products was investigated by means of a yeast two-hybrid assay. 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol (estratetraenol) was newly identified as a degradation intermediate produced by dehydration of 17β-estradiol. Estratetraenol was also degraded by N. europaea, and its degradation rate was faster than that of 17β-estradiol. The two-hybrid assay confirmed that estratetraenol acted as a ligand for the estrogen receptor; estratetraenol thus has potential estrogenic activity. N. europaea eliminated the estrogenic activity derived from 17β-estradiol. This paper is the first to report dehydration as a mechanism of microbial estrogen degradation.     

十溴二苯乙烷对部分血糖内分泌干扰的计算机辅助理论研究

随着十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane,DBDPE)的大量应用,它已经广泛存在于各种环境介质中,具有潜在的生物毒性。为了探究DBDPE影响血糖代谢水平的具体作用机制,应用DS3.5软件将其与部分血糖内分泌蛋白受体进行分子对接,并利用DBDPE类似物来构建三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,预测出DBDPE的半最大效应浓度的负对数值(-log EC50)为5.86。结果表明,DBDPE是通过与部分血糖内分泌受体(雌激素受体、甲状腺激素受体和孕激素受体)结合而影响血糖代谢水平的。另外,根据构建模型,可以预测类似DBDPE的未知内分泌干扰物的活性数据。这些为认识DBDPE在机体内的作用机制、全面评价它的生态风险提供了理论依据。     

Imposex in marine gastropods may be caused by binding of organotins to retinoid X receptor

Organotin compounds have been widely used as antifouling paints for ships and fishing nets since the 1960s and have thus been released into marine environments. Aquatic invertebrates, particularly marine gastropods, are extremely sensitive to organotin compounds such as tributyltin (TBT) and triphenyltin (TPT) and undergo changes in sexual identity in response to exposure. This worldwide phenomenon is one of the worst consequences of pollution by man-made chemicals and has led to the ban of such compounds in antifouling paints in a number of countries, although organotin compounds still exist in the environment. So far, very low-concentrations of TBT or TPT have been shown to induce imposex (superimposition of male genitalia on female) in marine gastropods. Although the imposex induction mechanism has been controversial for many years, it was recently reported that TBT and TPT are potent and efficacious activators of retinoid X receptor (RXR), a member of the nuclear receptor superfamily. In this review, I discuss the involvement of RXR in the development of gastropod imposex. Physical and Chemical Impacts on Marine Organisms, a Bilateral Seminar Italy–Japan held in November 2004     

全氟辛烷磺酸(PFOS)对斑马鱼血浆和组织匀浆中卵黄蛋白原含量的影响

为了研究低剂量的全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)对水生生物的内分泌干扰效应和作用机制,考察了PFOS对斑马鱼(Brachydanio rerio)血浆和组织匀浆中卵黄蛋白原(vitellogenin,VTG)含量的影响。将雄性和雌性斑马鱼分别暴露于0.1、1、10和100μg·L-1的PFOS中进行21d毒性实验,染毒结束后分别检测雄鱼和雌鱼的血浆、头尾组织匀浆液和全鱼匀浆液中的VTG含量。结果显示:(1)PFOS暴露可引起斑马鱼血浆、全鱼和头尾匀浆液中VTG含量的升高,VTG含量的排序为雌鱼(血浆>>全鱼匀浆>头尾匀浆)>>雄鱼(血浆>全鱼匀浆>>头尾匀浆);(2)PFOS暴露所引起的雄鱼血浆和头尾匀浆中VTG含量的升高与剂量呈负相关关系,暴露浓度为0.1μg·L-1时与对照组相比有显著性差异(p<0.05);(3)雌鱼血浆和头尾匀浆中VTG含量的升高与剂量呈倒U型曲线关系,暴露浓度为10μg·L-1时与对照组相比有显著性差异(p<0.05);(4)雄鱼和雌鱼的全鱼匀浆液中的VTG含量与对照组相比均无显著性差异。研究结果表明,PFOS暴露对斑马鱼的内分泌干扰作用明显,其毒性作用机制可能是类雌激素效应,血液和头尾匀浆液中VTG含量能够作为PFOS内分泌干扰效应评价的敏感生物标志物,但响应曲线可能因性别和组织部位的不同有所差异。     

孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)实验方法的优化及干扰物质筛查

非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)是生物学上研究卵细胞成熟过程及其机制的良好模型。由于GVBD受激素的调控，曾有研究将孕酮诱导的非洲爪蟾GVBD试验用于内分泌干扰物的筛查。通过预注射人体绒毛膜促性腺激素(HCG)提高非洲爪蟾卵母细胞对孕酮的敏感性、缩小个体差异，缩短试验时间等优化GVBD试验方法；并选用甲氧氯作为阳性参照物对优化的方法进行验证，最后用此方法研究了米非司酮、来曲唑、咪鲜胺3种化学物质对孕酮诱导GVBD的影响。结果发现，甲氧氯对GVBD的发生具有明显抑制作用，随着剂量的增加抑制作用增强，显示优化方法的可靠性。米非司酮作为孕酮受体拮抗剂，没有表现出抑制GVBD的效应，证明孕酮诱导爪蟾GVBD并非完全由孕酮受体(PR)介导。同时，来曲唑和咪鲜胺对孕酮诱导爪蟾GVBD没有影响，显示此两种物质在孕酮诱导GVBD过程中不具有内分泌干扰作用。