孕期三丁基氯化锡暴露对子代雌性大鼠发育毒性、性相关激素的影响及机制初探

论文摘要

三丁基锡（tributyltin,TBT）对多种海洋生物具有长期有效的杀生效果,被大量用作船体涂层添加物,以防止生物在船壳上的附着、生长。然而进入海洋环境的有机锡化合物在防污的同时也影响到了许多非靶生物,对海洋生态系统的结构与功能产生了严重的危害,被认为是迄今为止人为引入海洋环境中毒性最大的物质之一,已被多国明令禁用。但由于TBT在环境中难于降解,即使在停用相当长时间后,海水,尤其是底泥中仍长期存在,继而通过海洋生物的生物放大、富集等作用对人群产生危害。目前对TBT的研究多集中于神经免疫毒性、胚胎毒性、器官毒性及对雄性生殖系统的影响,而对雌性子代个体的研究较少,而关于妊娠染毒对子代致畸性、发育毒性和性成熟后生殖系统影响的研究尚未涉及。本文通过探讨在胎鼠性别分化的关键期TBTC暴露处理对子代鼠造成的影响,从而对TBTC妊娠暴露可能对人类后代造成的影响提供参考与借鉴。目的:探讨胎鼠性别分化的关键期TBTC暴露处理对子代雌性Wistar大鼠的内分泌干扰作用及可能机制。方法:本课题在胎鼠性分化关键期（妊娠第12—19天）以不同浓度TBTC溶液（0、1、2.5、5 mg/kg,每个处理组10只孕鼠）灌胃染毒Wistar孕鼠,在妊娠第20天（GD20）每组随机选取5只孕鼠处死,剪开腹腔,取出胎鼠,测量体重、体长,观察有无外部畸形,通过测量胎鼠生殖器肛门距（AGD）,评估TBTC对胎鼠性发育的影响并判断雌雄比例,应用茜素红染料染色观察骨骼发育情况。其余孕鼠生产后,记录产仔数,仔鼠出生后第2d（PND2）称重、测量体长、尾长、生殖器肛门距。仔鼠PND21断乳,雌雄分笼,雌性仔鼠每周称量体重一次并记录食物消耗量,至PND70每组随机抽取10只动物,称重后断头采血,测定血清LH、FSH、T、E2水平。取子宫、肝脏,分离双侧肾脏、卵巢,称重并计算脏器系数,取部分肝、肾、子宫、卵巢用中性福尔马林缓冲液（4%甲醛）固定,制作石蜡切片,观察其病理变化,其余组织置于-80℃保存。应用RT-PCR方法检测TBTC处理对子鼠卵巢芳香酶基因表达情况的影响。结果:GD20胎鼠体重、体长TBTC中、高剂量处理组与对照组相比显著降低。胎鼠的雌、雄性别比例未发生显著性改变,胎鼠性别分化关键期TBTC暴露未导致胎鼠发生外部畸形、其骨骼发育无明显缺损。TBTC中、高剂量暴露导致雌性胎鼠标准化后的AGD较玉米油对照组显著性升高,提示TBTC处理可能对大鼠胎鼠产生雌性雄性化作用。乳鼠初生后观察各染毒组孕鼠平均产仔数及雌雄比例与对照组相比无显著性差异。初生乳鼠无肉眼可见畸形,其体重、体长、尾长中、高剂量组降低明显,与对照组相比差异有统计学意义并存在剂量反应关系;标准生殖器肛门距离,中剂量组与对照组相比差异有统计学意义。以上结果提示胎鼠性别分化关键期TBTC暴露具有胚胎毒性,但无明显致畸性,并可导致雌性胎鼠产生雄性化倾向。子代雌性大鼠从出生21-70天体重增加中、高剂量组与对照组比较显著降低,食物利用率高剂量组与对照组比较有统计学差异,提示较低剂量TBTC GD12-19暴露对子代有一定的发育毒性。子代雌性大鼠实验组对对照组各脏器系数差异无统计学意义,各脏器病理学切片亦无明显形态学改变,提示胎鼠性别分化关键期TBTC暴露对子代的器官毒性有限,不足以引起器官增生或发生形态学改变。子代雌性大鼠性成熟后的性相关激素测量结果显示,卵泡刺激素和雌二醇浓度升高,高剂量组与对照组比较有统计学差异,睾酮浓度逐渐降低,中、高剂量组与对照组比较有统计学差异,提示胎鼠性别分化关键期TBTC暴露对子代内分泌系统产生了一定影响。对P450arom的RT-PCR测定显示其基因表达无异常,其性激素改变的可能途径尚需进一步研究。结论:在胎鼠性别分化关键期暴露于较低剂量（≤5mg/kg）TBTC具有胚胎、发育毒性,并可能对大鼠胎鼠产生雌性雄性化作用,但无明显致畸性。实验结果显示TBTC处理在未导致性激素敏感器官病理改变的情况下即可产生内分泌干扰效应,通过对其机理的探讨发现TBTC处理可对大鼠的下丘脑-垂体-性腺轴产生影响而对芳香化酶P450arom的基因表达无明显影响。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 前言
• 材料与方法
• 结果与讨论
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文
• 在读期间参与科研项目情况
• 学位论文评阅及答辩情况表