环境因子影响EDCs诱导的模式鱼内分泌干扰效应研究

论文摘要

最近几年中,环境内分泌干扰物(EDCs)对人类和野生动物的潜在影响已成为一个研究热点,并且这些化合物将导致癌症发生率的增加、繁殖能力的下降及免疫和神经系统发育的干扰。然而,对于周围环境变化(如温度和光周期的变化)是否能够影响EDCs介导的鱼类内分泌干扰效应的研究却很少报导,同时,已建立的针对化学品毒性评估的实验体系往往忽视了暴露环境的影响。在温度和光周期影响斑马鱼内分泌干扰的研究中,通过2天的短期暴露,我们发现温度和光周期的变化显著影响了斑马鱼雌激素效应基因的转录水平。将斑马鱼在不同的环境条件下暴露于壬基酚(NP)和雌二醇(E2)后,雌激素效应基因在低温度、短光照下的转录水平比高温度、长光照下的转录水平低很多。并且,二元(two way)方差分析结果发现斑马鱼肝脏中卵黄蛋白原1(Vtg1)和雌激素受体α(ERα)的转录水平在温度、光周期及E2暴露浓度之间存在相互干扰现象,但在壬基酚的暴露实验中并未发现。另外,在不同的环境条件下将斑马鱼暴露于炔雌醇(EE2)、NP及两者的混合物21天后,我们得到了类似的结果,温度和光周期能够显著影响雌激素效应相关基因的转录表达。为了更好的解析环境因子如何影响不同发育阶段鱼类因内分泌干扰物介导的内分泌干扰效应,本研究对不同发育阶段(仔鱼期、幼鱼期和成鱼期)的日本青鳉在不同的温度和光照条件下(模拟一年温度和光照的变化)暴露于环境相关浓度的E2和NP7天,然后分别检测整鱼或肝脏组织中内分泌系统相关基因表达水平的变化。实验结果表明：青鳉幼鱼和雄性成年青鳉对温度和光周期变化的敏感性比青鳉仔鱼和雌性成年青鳉要高,并且,经过二元方差分析后发现在不同发育阶段和不同性别的青鳉中温度和光周期能够显著干扰E2和NP介导的青鳉内分泌干扰效应。综上所述,温度和光周期能够显著影响鱼类内分泌系统相关基因的表达,研究也说明了环境因素如温度、光照等可能会影响内分泌干扰物的环境毒性风险评估。因此,环境化学品的内分泌干扰评测应该考虑季节和气候条件的变化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 前言
• 1.1 内分泌干扰物
• 1.1.1 内分泌干扰物的定义
• 1.1.2 内分泌干扰物的种类
• 1.1.3 内分泌干扰物的特性
• 1.1.4 环境内分泌干扰物的作用机制
• 1.1.5 环境内分泌干扰物的生物毒性
• 1.1.6 环境内分泌干扰物的检测方法
• 1.2 影响鱼类生长的环境因子
• 1.2.1 温度的影响
• 1.2.2 光照的影响
• 1.2.3 溶氧的影响
• 1.2.4 pH值的影响
• 1.2.5 水体中污染物或化学物质的影响
• 1.2.6 其它因素的影响
• 1.3 雌激素效应生物标志物在内分泌干扰中的运用
• 1.3.1 卵黄蛋白原（VTG）
• 1.3.2 雌激素受体
• 1.3.3 卵壳前体蛋白（CHG）和卵黄膜蛋白（VEP）
• 1.3.4 其它生物标志物
• 1.4 研究意义和研究内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 光照及温度变化对雌激素和壬基酚诱导的斑马鱼内分泌干扰效应的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设计与方法
• 2.3 数据分析
• 2.4 结果分析
• 2.4.1 E2浓度对斑马鱼Vtg1、Vtg2及ERα基因的影响
• 2.4.2 光周期和温度对E2诱导的斑马鱼内分泌干扰相关基因表达的影响
• 2.4.3 NP浓度对斑马鱼Vtg1、Vtg2及ERα基因的影响
• 2.4.4 光周期和温度对NP诱导的斑马鱼内分泌干扰相关基因表达的影响
• 2.5 讨论
• 2.6 小结
• 第三章 温度和光周期对17α-乙炔雌二醇、壬基酚及其混合物诱导的斑马鱼内分泌干扰效应的影响研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设计与方法
• 3.3 数据分析
• 3.4 实验结果
• 3.4.1 成年雄性斑马鱼肝脏组织中Vtg1、Vtg2基因的表达变化
• 3.4.2 成年雄性斑马鱼肝脏组织中ERα、ERβ基因的表达变化
• 3.5 讨论
• 3.6 小结
• 第四章 温度及光照周期变化对不同发育阶段日本青鳉内雌激素和壬基酚诱导的分泌干扰效应的影响
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验设计与方法
• 4.3 数据分析
• 4.4 实验结果
• 4.4.1 温度和光周期对青鳉仔鱼（24hpf）内分泌干扰效应的影响
• 4.4.2 温度和光周期对青鳉幼鱼（30dpf）内分泌干扰效应的影响
• 4.4.3 温度和光周期对青鳉成鱼内分泌干扰效应的影响
• 4.5 讨论
• 4.5.1 雌激素效应相关基因是响应EDCs的一种有效生物标志物
• 4.5.2 温度和光周期能够影响EDCs介导的雌激素效应相关基因的表达
• 4.5.3 温度和光周期条件与药物浓度对EDCs介导的内分泌干扰效应的相互作用
• 4.6 小结
• 结论、创新点与展望
• 结论
• 创新点
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文