非洲爪蟾在生态毒理学研究中的应用（Ⅲ）——生殖内分泌干扰作用的评价

两栖动物生殖内分泌系统(如性别分化、性腺发育、第二性特征)对性激素的敏感性,使得该类动物可用于研究内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)对生殖内分泌系统的干扰作用.两栖动物非洲爪蟾是发育生物学研究的经典模型动物,多年来积累的有关其生殖内分泌的资料可以为生殖内分泌干扰的研究提供参考.论文分析了非洲爪蟾作为评价生殖内分泌干扰作用模型动物的理论基础,总结了评价生殖内分泌干扰作用目前使用的几个指标(性别分化、性腺形态、性腺组织学结构、性激素水平、卵黄蛋白原表达等生物标记),综述了非洲爪蟾在评价酚类化合物、阿特拉津、多氯联苯等几种EDCs的生殖内分泌干扰作用中的应用,最后讨论了非洲爪蟾作为一种评价EDCs生殖内分泌干扰作用的模型动物目前存在的问题.毫无疑问,非洲爪蟾是生殖内分泌干扰研究的良好模型动物,为促进该模型动物更好的应用,需要加强非洲爪蟾生殖生物学和内分泌学的研究.     

建立组织外植体的共培养模型(in vitro)用于预测内分泌干扰效应(in vivo)：以黑头软口鲦(Pimephales promelas)的下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴内分泌干扰作用为例

内分泌干扰物 （Endocrine Disrupting Compounds, EDCs）可以通过干扰下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴来影响生殖系统。虽然目前已有筛选内分泌干扰物的体外检测方法,但这些方法在用于体内实验时却有着不稳定的准确性。本文记录了以黑头呆鱼（Pimephales promelas）的下丘脑-垂体-性腺轴与肝（HPG-L）的共培养组织作为组织外植体来模拟体内反应的结果。我们对成年鱼的大脑（下丘脑）,垂体,性腺和肝进行了单独和共同培养的检测来确定可以在体内重复的情况与组合。只有共培养体表现出去甲雄三烯醇酮对于雌二醇,睾酮和卵黄生成素生成趋势的影响。较低的暴露剂量会抑制激素生成,而较高的暴露剂量则会促进激素生成,形成U型作用曲线。这些数据表明下丘脑-垂体-性腺-肝轴的全部组织的共同培养可以作为体内实验与体外实验的连接,从而预测在完整生物体内内分泌系统的扰乱。本实验中以组织为基础的下丘脑-垂体-性腺-肝系统作为一个灵活的体内系统的解构版本得到了更好的实验控制。通过分离、审查和重组需要的组织,我们能够检测到生物系统功能与对于内分泌干扰物反应中的微小变化。
精选自Theresa K. Johnston, Edward Perkins, Duncan C. Ferguson, Donald M. Cropek. Tissue explant co-culture model of the hypothalamic-pituitary-gonadal-liver axis of the fathead minnow (Pimephales promelas) as a predictive tool for endocrine disruption. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 10, pages 2530–2541, October 2016. DOI: 10.1002/etc.3415
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3415/full
     

环境雌激素双酚A暴露现状及其雄性生殖毒性研究概况

双酚A(bisphenol A,BPA)作为典型的环境雌激素,在环境中广泛存在,具有接触机会频繁、剂量累积、潜伏期长等特点,是对生殖系统危害极大的一类污染物。研究表明BPA可在地表水、野生动物体内检测出,甚至在健康人群的体液中存在,尤其在婴儿体内含量较高。BPA进入机体后可通过I相和II相代谢酶分解,其分解产物的毒性目前仍不清楚。BPA在体内发挥雌激素样作用,与雌二醇竞争性地结合到雌激素受体上,阻碍雄激素受体的活性,促进促黄体生成素与催乳素的合成,最终抑制雄性激素的合成。BPA可破坏血睾屏障,直接刺激睾丸细胞的凋亡并导致精子质量下降,其中主要通过影响下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)上促性腺激素释放激素受体(Gn RHR)、促黄体生成素受体(LHRβ)和促卵泡雌激素(Fshb)的表达和直接刺激睾丸和附睾细胞,降低睾酮合成酶的表达及活性,抑制与精子生成相关蛋白的表达,从而影响生殖能力。同时,BPA代谢过程中消耗大量的抗氧化酶,产生氧自由基,其氧化产物可能会对睾丸和附睾的损伤形成二次打击。总之,双酚A造成雄性生殖损伤障碍主要是损伤HPG轴正负反馈调节的平衡以及影响调节激素相关基因的表达和直接损伤睾丸细胞和精子质量。     

双酚A替代品会对斑马鱼生殖产生不良影响

2013年7月4日来源:环境科学与技术根据韩国研究人员进行的一项研究,对双酚S(双酚A的一种替代物质)的暴露会影响斑马鱼的性激素调节和生殖。今年早些时候,德克萨斯大学的一项研究显示,较低浓度的双酚S可能中断激素传导。韩国研究小组研究了双酚S暴露是否会影响成年斑马鱼的生殖,该研究重点关注使用甾体激素的下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴。暴露于"环境相关"浓度的双酚S的斑马鱼产的卵需要更长时间孵化,畸形率也     

双酚类化合物污染现状和内分泌干扰效应研究进展

双酚类化合物(bisphenols, BPs)是合成碳酸聚酯、环氧树脂和聚丙烯酸酯等高分子聚合物的主要原料,在商业制造中广泛使用。经过度排放污染环境,并能通过食物链放大作用在动物和人体内蓄积。已经在水体、底泥、室内灰尘、食品以及动物和人体内检测到双酚A(bisphenol A, BPA)及其替代品或衍生物等多种BPs。BPs对性激素、甲状腺素和神经内分泌系统具有干扰效应,能影响机体生殖功能、性腺发育、神经行为和激素依赖性疾病的发展,已经成为危害人体健康的风险因子。多种BPA替代品的内分泌干扰效应甚至比BPA更强,但缺乏全面的内分泌干扰效应评估数据和对作用机制的深入研究。本文对BPs种类来源、污染现状及其内分泌干扰效应进行综述。     

EEDs对鱼类性激素合成途径干扰作用研究进展

环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptors,EEDs)是一类可以改变生物体内激素的合成、释放、运输、代谢、结合、作用或清除等一系列生物过程的外源物质。性激素的生物合成需要一系列酶的参与,体内和体外研究表明,性激素合成途径中的类固醇生成酶是EEDs通过非性激素受体介导途径发挥内分泌扰乱作用的重要靶点,性激素合成途径的扰乱可能导致生物体生殖系统受损。本文综述了EEDs对鱼类性激素合成底物和类固醇生成酶的影响、信号转导机制及其生殖危害;并对性激素合成途径中促性腺激素调控机理、多种转录因子间的相互作用、不同物种间类固醇生成酶的差异以及各内分泌轴线的相互作用研究进行了展望,以期为EEDs通过非性激素受体介导途径发挥内分泌干扰效应的机制研究提供思路。     

内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用

内分泌干扰物(EDCs)作用于哺乳动物生殖轴或甲状腺轴,影响生长、发育、繁殖、免疫等生理过程并诱发疾病。核受体介导途径是EDCs发挥内分泌干扰作用的最重要方式。在介绍EDCs对哺乳动物的毒性效应与机制的基础上,详细归纳了EDCs与核受体的相互作用,并总结了这一研究领域适用的研究方法。发现采用理论计算模拟、表面等离子共振、荧光偏振、细胞增殖、报告基因等技术方法,目前已经明确了邻苯二甲酸酯类、双酚类、有机氯农药等EDCs能够竞争结合雌激素受体、雄激素受体和/或甲状腺激素受体,以此为作用靶点通过受体介导途径发挥内分泌干扰效应。基于目前的研究现状,我们认为未来的研究应更加注重EDCs与孕激素受体及维甲酸受体的相互作用、膜受体介导途径以及体内实验与体外实验的有机结合。     

苦马豆素致糖基转移酶活性改变对小鼠生殖激素分泌的影响

苦马豆素是疯草主要有毒成分,抑制α-甘露糖苷酶的活性,引起N-聚糖加工过程失调。笔者课题组前期研究得出:苦马豆素致糖蛋白激素(促卵泡素和促黄体素)糖基化位点上糖链结构发生改变,引起促性腺激素功能发生改变。而苦马豆素中毒对家畜生殖激素分泌的调节机制尚不明确。苦马豆素腹腔注射对小鼠进行染毒,收集妊娠期和分娩期小鼠的血液、子宫和卵巢组织,检测糖基转移酶活性、生殖激素水平及其受体mRNA和类固醇限速酶蛋白质表达量。结果表明:在妊娠和分娩期,苦马豆素致子宫内膜固有层大量低聚糖蓄积,显著抑制N-聚糖加工过程关键糖基转移酶的活性(P0.05);染毒组小鼠血液的生殖激素包括促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、雌激素(E2)和孕酮(P4)水平显著低于对照组(P0.05)。在整个妊娠周期,染毒组小鼠4种激素受体mRNA的表达量显著低于对照组(P0.05)。在妊娠后期,染毒组小鼠3-β羟基类固醇脱氢酶(3-βHSD)和芳香化酶(CYP19A1)蛋白表达量显著低于对照组(P0.05)。苦马豆素可使N-聚糖加工紊乱,引起促性腺激素分泌降低,进一步降低生殖激素受体和性类固醇激素限速酶的表达量,致使性类固醇激素分泌下降,导致生殖激素分泌紊乱,最终结果造成机体繁殖性能下降。     

环境污染物对硬骨鱼肾间应激轴影响的研究进展

具备神经内分泌应激反应能力是一个健康有机体的基本特征,它可以使动物应对威胁其体内平衡的紧急情形。鱼类在遭受环境胁迫时,通过启动肾间应激轴分泌应激激素皮质醇,为机体动员和分配能量以维持体内平衡。虽然近来大多数研究的焦点一直是污染物对生殖轴线以及性类固醇激素的影响,但是污染物对其它内分泌系统包括肾间应激轴的干扰也越来越受到关注。环境污染物干扰肾间应激轴不仅损害鱼类正常的应激反应能力,还会进一步危害其生长、生殖、免疫等生理功能。本文在简要介绍硬骨鱼肾间应激轴结构组成及调控机制的基础上,综述了多种环境污染物对硬骨鱼肾间应激轴的干扰作用及其机制,展望了该领域今后的研究重点和方向。     

环境内分泌干扰化合物干扰胰岛素分泌潜在作用机理

不断升高的糖尿病发病率在全球范围内引起广泛关注,流行病学调查显示糖尿病发病率的增加与环境内分泌干扰化合物使用量增大之间存在显著相关,环境内分泌干扰化合物可能增加糖尿病发病风险,是影响糖尿病的危险因素。在此背景下,综述了环境内分泌干扰化合物暴露与糖尿病发病之间的流行病学关系;环境内分泌干扰化合物暴露对胰岛β细胞胰岛素分泌的调节、高胰岛素效应及其潜在的作用机理,表明影响胰岛素分泌是环境内分泌干扰化合物调节代谢,诱发糖尿病的重要作用机制。     

环境内分泌干扰物对鱼类性别分化的影响

鱼类性别分化是在性别决定机制的控制下,鱼类未分化的性腺向卵巢或精巢发育,并出现第2性征的过程,受自身内分泌系统的精确调控。环境内分泌干扰物能通过干扰内源激素的合成、释放、转运、代谢、结合和作用等过程影响鱼类的内分泌机能,从而对鱼类的性别分化产生影响。介绍了鱼类性别分化的模式和过程以及内分泌系统对鱼类性别分化的调控作用,综述了环境内分泌干扰物对鱼类性别比例、配子发生、性腺发育和第2性征的影响,从性类固醇激素的合成以及性别分化相关基因的表达两个方面探讨了环境内分泌干扰物影响鱼类性别分化的作用机制,并展望了该领域未来的研究方向。     

BDE-28及BDE-99对斑马鱼早期生命阶段HPT、HPG和HPA轴功能基因表达水平的影响

2,4,4'-三溴联苯醚(2,4,4'-tribromodiphenyl,BDE-28)和2,2',4,4',5-五溴联苯醚(2,2',4,4',5-pentabromodiphenyl ether,BDE-99)在水环境中广泛存在,并且发现在我国长江下游鱼体内和底泥中检出含量较高。目前针对2,2’,4,4’-四溴联苯醚(2,2',4,4'-tetrabromodiphenyl ether,BDE-47)的水生生物内分泌干扰效应和机制报道较多,而对于检出水平较高的BDE-28和BDE-99的相关方面研究还比较缺乏。本文将斑马鱼鱼卵分别暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99溶液中,借助q-RT-PCR的方法研究它们对斑马鱼幼鱼的下丘脑-垂体-甲状腺(hypothalamus-pituitary-thyroidal,HPT)、下丘脑-垂体-性腺(hypothalamuspituitary-gonadal,HPG)和下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamus-pituitary-adrenal,HPA)轴上50个基因的影响。结果发现,在受精后120 h(hours post fertilization,hpf)时,暴露于2、20和200μg·L~(-1)的BDE-28和BDE-99的实验组中斑马鱼HPT、HPG和HPA轴上相关基因的表达均受到影响,其中BDE-28主要导致三轴相关基因显著上调,而BDE-99导致三轴相关基因显著下调。BDE-28和BDE-99对斑马鱼早期阶段3个主要内分泌分子通路的影响将导致内分泌功能的改变,从而可能会对斑马鱼的后期生长发育产生影响。另外,主成分分析发现2种不同溴取代个数的PBDE类物质(BDE-28和BDE-99)通过不同的毒性机制对斑马鱼产生不良影响。     

苯并芘和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯复合暴露对稀有鮈鲫的内分泌干扰效应研究

为评价典型有机污染物共存情况下对长江上游三峡库区特有珍稀鱼类的环境风险,以稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)为对象,研究了多环芳烃和酞酸酯的代表物苯并芘(BaP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)单独及复合暴露而引起的内分泌干扰效应。将成年稀有鮈鲫暴露于不同浓度的BaP(0.1、1μg·L~(-1))、DEHP(10、100μg·L~(-1))和BaP+DEHP((0.1+10)、(1+100)μg·L~(-1))中28 d后,测定了体质系数、性激素含量、下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴和肝脏中与生殖相关基因的表达。结果表明:在雌鱼中,单独BaP或DEHP暴露对鱼体性激素含量、基因表达量无显著影响; BaP和DEHP复合暴露时,高浓度组睾酮(T)含量升高但雌二醇(E2)含量下降,fsh、vtg、 cyp17和17β-hsd基因表达量上调,cyp19a则下调,表现出协同毒性。因而雌鱼中性激素水平的改变可能与类固醇合成相关基因表达量的改变有关。而无论在单独暴露或是复合暴露情况下,对雄鱼体内性激素无显著影响。以上检测到的激素或基因表达量的改变主要发生在高剂量的复合暴露组中,而长江上游三峡库区水体中多环芳烃和酞酸酯含量低于暴露的最低浓度,因此推测,库区存在的多环芳烃和酞酸酯同时作用时不会对三峡库区上游水体中的鱼类产生生殖内分泌干扰效应。     

内分泌干扰物对机体脂质代谢的影响及其机制研究进展

近年来许多动物实验研究表明,内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)暴露除了会损伤生殖、免疫和神经系统等,还能够干扰脂质代谢,增加肥胖、非酒精性脂肪肝和高脂血症等疾病的发病风险.笔者总结了多种EDCs对不同动物模型(哺乳动物、硬骨鱼类、两栖动物)脂质代谢的影响,主要包括促进...     

环境内分泌干扰物对女性青春期性成熟的干扰作用研究进展

青春期是人一生中生长发育的关键窗口期，易受到外界环境信号的干扰.环境内分泌干扰物能通过干扰人体内天然激素的正常运作，影响青春期发动时相.目前，各种环境内分泌干扰物对女性青春期性成熟的影响均未得到一致结论，且具体诱发机制不明确.本文综述了有机污染物和重金属这两类环境内分泌干扰物对女性青春期性成熟的影响及其造成女性青春期性成熟异常的可能机制，以期为深入研究环境内分泌干扰物对青春期性成熟的影响和分子机制提供思路，为加强环境内分泌干扰物的风险管理提供科学依据，对保障女性健康具有重要的科学意义和社会意义.     

类固醇激素在环境中的污染现状及归趋

类固醇激素是一类典型的环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs),具有极强的内分泌干扰效应和生物活性,因其在各种环境介质中频繁被检出,近几十年来受到了人们的广泛关注。本文系统综述了环境中类固醇激素的主要来源、途径与污染现状及其环境行为,并对未来研究方向进行展望。     

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。     

典型杀虫剂类内分泌干扰物对水生溞类的毒性效应研究进展

内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs),尤其是具有内分泌干扰效应的杀虫剂,因能显著影响水生生物的生长发育和生殖系统,其潜在生态毒性效应引起了人们的广泛关注。溞类在水生生态系统食物链中起着重要的连接作用,更易受到水体中残留的杀虫剂类EDCs的影响,其毒性效应在水生生态系统毒理学研究中有着重要的意义。本文重点综述了杀虫剂类EDCs对溞类产生的生长发育毒性和生殖毒性,从酶活性变化角度分析由此产生的氧化应激和神经毒性,并在基因表达水平上揭示其毒性作用机制,发现杀虫剂类EDCs通过扰乱神经系统和内分泌系统发挥作用,并展望了杀虫剂EDCs在联合毒性、多代效应的研究前景,旨在为研究杀虫剂类EDCs对大型溞的毒性作用和生态环境风险评估提供依据。     

国外环境内分泌干扰物管控现状及我国的对策

人工合成化学品引发的环境内分泌干扰效应引起了全世界的广泛关注。系统总结了美国环境保护局、欧盟、日本环境省、经济合作与发展组织、世界卫生组织和联合国环境规划署等有关环境内分泌干扰物(EDCs)的环境管理措施与进展,它们根据各自的情况制定了国家层面的实施计划,建立了EDCs测试与评估策略及识别标准,发展和验证了大量EDCs测试方法,并对相关法律法规进行修订补充以实现对EDCs的管理等。根据我国关于EDCs的研究管理现状及国外研究管理进展,提出了我国采取相关EDCs管制措施的几点建议。     

雌激素受体作为壬基酚的主要作用靶点导致机体免疫毒性

雌激素作为一类重要的性腺类固醇化学信使,已经被证实能够直接调节机体免疫反应,因此,一些具有拟雌激素特性的环境内分泌干扰物(endocrine disruptors,EDs),会通过影响雌激素相关信号通路对免疫系统产生干扰作用。壬基酚(nonylphenol,NP)作为典型的环境内分泌干扰物,已有大量的文献报道其通过拟雌激素特性或干扰雌激素的合成、分泌、转运以及与靶点的结合,破坏机体生殖功能以及神经-免疫-内分泌系统,影响整体生理平衡与稳定。近年来,NP对免疫系统的干扰作用逐渐引起重视,研究发现,NP暴露会引起小鼠免疫器官及免疫细胞的发育异常,并且会导致新生小鼠肝毒性,肝脏细胞内炎性因子TNF-α、IL-1β分泌增加。除NP作为配体干扰雌激素信号通路外,尚未发现其他明确的分子机制解释NP造成的免疫毒性。本综述主要结合近年来相关的实验结果,总结了NP对免疫系统的潜在影响及其可能的分子机制。