雌二醇短期暴露对非洲爪蟾性腺和输卵管形态及性二态基因表达影响的初步研究

环境雌激素对两栖动物的生殖内分泌干扰作用已引起关注,目前的研究主要集中在长期暴露对性腺分化和发育的影响。以雌二醇(E2,10 nmol·L-1)为模式化合物,以非洲爪蟾为实验动物,6月龄的幼蛙暴露6 d,研究雌激素对性腺和输卵管形态以及性二态性基因表达的影响。结果发现,6 d的E2暴露对精巢和卵巢的形态没有明显影响,但从组织学结构来看对卵和精子的发育有微弱的促进作用。E2能够明显地促进了雌性输卵管的发育,表现为输卵管变粗变弯曲。E2暴露显著抑制精巢和卵巢中性激素合成相关基因cyp11a1、3βHSD、Srd5α、ARO的表达,对cyp17的表达无影响,使脑中LHβ和FSHβ的表达下调;对性别分化和性腺发育相关基因Dax、AR、ERα、TFⅢA、TBPL2的表达均无影响,但能够促进卵巢中Sox3的表达;同时促进脑中Emi2的表达,抑制脑中Dmrt1的表达。因此,输卵管可作为敏感的形态指标,性腺中Srd5α、cyp11a1、3βHSD、ARO、Sox3和脑中LHβ、FSHβ、Dmrt1、Emi2可作为分子指标。以上结果可为后续建立评价化学品对两栖动物雌激素效应的短期试验方法提供参考。     

壬基酚在鱼体组织中的累积及对鱼类性腺的影响

采用HPLC法测定了在一定条件下暴露后鲤鱼和草鱼体内壬基酚的含量和分布,分析了鱼类性腺重量的变化.结果表明,在试验浓度下,20～25d后鲤鱼和草鱼体内的壬基酚可达到累积和释放的动态平衡,其最大累积系数分别为84.3和78.8,累积规律为鲤鱼>草鱼,肝脏>肌肉.受试雌鱼的性腺重量有明显的提高,相当于100ng/L17β-雌二醇(E₂)作用下鱼类性腺重量的34%～41%,表明壬基酚对鱼类具有一定的雌激素活性,且壬基酚的生物累积性和雌激素活性在产生时间和活性数值方面均是同步的和成正相关的.     

全氟辛磺酸（PFOS）对非洲爪蟾（Xenopus laevis）生长发育、甲状腺和性腺组织学的影响

为了揭示全氟辛磺酸(PFOS)的甲状腺激素和性激素干扰效应,并探索运用爪蟾动物模型同时检测多种环境内分泌干扰效应的可能性,将NF48阶段非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪暴露于0.01、0.1和1mg·L-1PFOS中6个月,检测PFOS对爪蟾生长、变态、甲状腺和性腺的影响.结果表明,在各取样时间,PFOS组爪蟾体长、体重和蝌蚪尾长与对照组均无显著差异(p>0.05);2个月后,PFOS组比对照组平均慢1个发育阶段,4和6个月后,0.01mg·L-1PFOS组反而比对照组分别快1和2个发育阶段.6个月后,PFOS组甲状腺出现滤泡上皮细胞增生、胶质减少甚至空泡化等现象,且随着PFOS浓度的增加而加重;各组幼蛙性腺出现间性、睾丸珍珠状和先天性萎缩等畸形现象,外观为间性的性腺主要表现为睾丸组织中产生类似雌性个体的卵巢腔.对照组幼蛙的雌雄比为0.5:1,而暴露组分别为2.3:1(0.01mg·L-1组)、4.5:1(0.1mg·L-1组)和5:1(1mg·L-1组).上述结果表明,PFOS对爪蟾的变态过程具有小剂量刺激效应,能引起甲状腺组织结构的损伤,导致睾丸组织的雌性化和雌雄性比的异常升高,表现出明显的甲状腺激素和性激素干扰效应,可以认定为一种环境内分泌干扰物.实验同时表明非洲爪蟾可以用于多种环境内分泌干扰效应的同时检测.     

Endosulfan reduces fertilization success and causes abnormal embryo development to zebrafish

Abstract

Reproductive and teratogenic effects of endosulfan were investigated by exposure of mature breeding zebrafish (Danio rerio) to environmentally relevant concentrations of 0.01–1.2?μg L^?1 and monitoring their spawning, fertilization success, and gonad histology. Fertilization success was negatively correlated to duration of exposure at endosulfan concentration of 1.2?μg L^?1. No apparent effect was observed on fish gonads after histological examination. Teratogenic effects were assayed by exposing newly spawned embryos to endosulfan at 1.0–200?μg L^?1 and determining coagulation, tail development, eye formation, and spontaneous movements 24?h after fertilization; pigmentation, heart rate, edema, and mortality after 48?h and hatch time, mortality, and spinal deformations after 144?h. At 50–100?μg L^?1, endosulfan caused impaired tail development and differentiation, and at 10–200?μg L^?1 spinal deformation and increased mortality, depending upon the timing of exposure.     

稀土元素147Pm、141Ce、147Nd的环境毒理研究

应用核素示踪技术研究了稀土元素的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。结果表明 :(1) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd具有强吸附性 ,易在土壤和底泥中积累 ;(2 )供试的各生物对14 7Pm均具有明显的富集性 ;(3) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd在动物体内脏器和组织间呈不均匀分布 ,在骨骼、骨髓、眼、大脑、心脏、脂肪和睾丸中残留量较高 ,且随剂量或摄入时间增加而增加 ,表现了明显的选择性蓄积。其中 ,骨骼对稀土元素的富集尤为突出 ;14 1Ce在眼中的蓄积高于其它脏器和组织 ;(4 )一次性腹腔注射剂量为 2 0 0mg·kg-1的Ce或Nd对小鼠性腺激素分泌具有明显的抑制作用 ,小鼠血清中睾酮或孕酮浓度比对照减少 ;虽然随饲料摄入 2 0 0和 80 0mg·(kg·d) -1的Ce ,对小鼠睾酮浓度没有明显影响 ,但精子畸形率升高。探讨了农业应用稀土的环境安全性 ,并就稀土农用提出了几点建议。     

氟对斑马鱼生殖毒性研究

为了探讨氟对鱼类的生殖毒性效应,以成年斑马鱼为试验对象,氟化钠暴露45 d和90 d后,运用组织切片观察斑马鱼性腺组织的发育情况,采用酶联免疫分析法测定性腺中雌二醇（Estradiol,E2）、卵黄蛋白原（Vitellogenin,VTG）和睾酮（Testosterone,T）的含量,并使用实时荧光定量PCR方法检测斑马鱼生殖相关基因的表达水平.结果显示：氟暴露会阻滞成年斑马鱼性腺发育,造成卵泡发育不良,精巢生精能力下降;同时降低雌性斑马鱼性腺中E2和VTG的含量,增加T的含量;雌性斑马鱼孕酮受体（Prg）和糖皮质激素受体（GR）基因相对表达量随氟浓度的增加呈先降后升的趋势,随着染毒剂量与时间的增加,雄激素受体（AR）基因相对表达量逐渐增加,而CYP19a基因相对表达量逐渐减少.雄性斑马鱼性腺中E2、VTG、T的含量及生殖相关基因表达的变化趋势则与雌性斑马鱼相反.综上所述,氟暴露可以通过影响斑马鱼体内性腺发育、E2、VTG、T含量及生殖相关基因表达来影响其生殖功能.实验结果可为进一步研究氟化物对水生动物的生殖毒性效应提供理论依据.     

乙烯菌核利对稀有鮈鲫性腺组织及相关基因转录水平的影响

乙烯菌核利在哺乳动物实验中被广泛证实具有抗雄激素效应,而对鱼类的研究结论目前并不统一。将性成熟稀有鮈鲫分别暴露于0、2、10、50μg·L-1乙烯菌核利21 d,研究环境浓度下乙烯菌核利对鱼类生殖系统的影响及作用机制。结果表明,雌鱼的性腺指数(GSI)、肝脏指数(HSI)在所有浓度组均显著降低(p0.05),同时卵巢组织中卵泡的发育受到了抑制;而雄鱼仅HSI在最高浓度组(50μg·L-1)出现显著降低(p0.05),精巢组织切片也未观察到明显损伤,说明乙烯菌核利对雌鱼生殖系统的影响大于雄鱼。在转录水平上,雌鱼性腺中er mRNA、vtg mRNA分别在50μg·L-1和10、50μg·L-1时显著升高(p0.05),ar mRNA在所有浓度组显著升高(p0.05);而雄鱼性腺中ar mRNA、dmrt1 mRNA水平分别在10μg·L-1浓度组和所有浓度组显著降低(p0.05),er mRNA在所有浓度组显著降低(p0.05),说明雌雄鱼对乙烯菌核利暴露的分子响应机制存在差异。综上,环境浓度下乙烯菌核利短期暴露会对稀有鮈鲫生殖系统产生一定的影响,并且雌雄鱼在敏感性和分子响应机制上都存在差异。     

除草剂西玛津对非洲爪蟾生存和性腺发育的影响

为了研究三嗪类除草剂西玛津对两栖动物非洲爪蟾(Xenopus laevis)生存和性腺发育的毒性作用,并且与另一种三嗪类除草剂阿特拉津的毒性进行比较,将非洲爪蟾从46/47阶段开始暴露西玛津和阿特拉津到变态1个月后停止,再饲养2个月后将其解剖,取性腺做形态学和组织学观察.暴露期间,每天记录蝌蚪的生长发育情况和存活率.结果显示,在暴露的第1周内(蝌蚪处于46~50阶段),西玛津可导致蝌蚪死亡率明显升高,随后的时间内西玛津对非洲爪蟾的生存不再有明显影响,但却使发育阶段明显的不整齐.阿特拉津对非洲爪蟾的生存和发育则没有明显影响.西玛津和阿特拉津对非洲爪蟾性腺的总体形态和性别比没有明显影响,然而两种除草剂均在一定程度上导致了睾丸组织学的改变.西玛津可能与阿特拉津一样能够通过雌性化/去雄性化作用影响非洲爪蟾睾丸的发育.     

性腺发育及年龄对养殖中华鲟抗氧化力的影响

以养殖的子一代（n=21）中华鲟为对象,研究了性腺发育及年龄对其抗氧化力的影响。结果表明：（1）1998年生子一代雌性(未达性成熟,性腺处于慢速发育阶段)和雄性(接近性成熟,性腺处于开始快速发育阶段)的睾酮和雌二醇/睾酮差异显著,雌性血清丙二醛水平显著低于雄性,而超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化酶的活力及超氧化物歧化酶/丙二醛值虽高于雄性,但二者间不存在显著性差异,雌性和雄性的丙二醛与超氧化物歧化酶/丙二醛之间相关性极显著（r=-0915,-0818,P＜001);（2）雌二醇/睾酮值与丙二醛显著负相关,与超氧化物歧化酶/丙二醛显著正相关（r=-0635,r=0709,P＜005）,与超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶无显著相关性;（3）4个年龄组（4、8、11、12龄,未达性成熟）的超氧化物歧化酶和丙二醛无显著性差异,12龄组的谷胱甘肽过氧化酶显著低于其余3组,而超氧化物歧化酶/丙二醛显著高于其余3组,谷胱甘肽过氧化酶和丙二醛与年龄呈负相关（r=-0547,P＜001;r=-0519,P＜005）,超氧化物歧化酶/丙二醛与年龄呈正相关（r=0569,P＜001）。这表明进入性腺快速发育阶段的雄性氧化应激水平明显高于处于性腺慢速发育阶段的同龄雌性;随着年龄增长,未达性成熟中华鲟的抗氧化力水平逐渐增强;使用以上指标作为亚健康群体的筛选指标和氧化应激的生物标志物时,应充分考虑监测群体性腺发育和年龄因素,以使参考指标更准确