斑马鱼模型检测环境内分泌干扰作用的终点效应

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环境内分泌干扰物(EDCs)是指对天然激素的生成、释放、输送、代谢、结合、效应或消除过程具有干扰作用的外来物质,其中环境雌激素(EEs)是最为重要的一类。EEs广泛存在于自然界中,其品种多、应用广,在环境中稳定不易被破坏,在生态环境中可通过食物链被富集,它们对人类健康的危害已不容忽视。环境雌激素的检测手段最初局限于化学检测,但方法复杂,样品的前处理技术要求高,样品检测价格昂贵,限制了化学方法直接运用于环境监测和保护中。本研究利用生物技术补充或替代化学技术的理念,应用斑马鱼模型检测环境雌激素。研究中我们构建了一套国产化的斑马鱼养殖平台,进行了幼鱼及成年雄鱼部分生命周期实验以检测17α-炔雌醇、双酚A及氯化镉的雌激素活性以验证此动物模型和检测方法的有效性,并通过对一系列终点指标的研究和探讨,筛选出检测EEs较敏感的指标,为国内检测EEs提供一个新的动物模型和检测方法。 研究结果显示斑马鱼是检测环境雌激素较理想的模型。VTG是一个相对敏感、特异、稳定的指标。但对于检测镉等重金属类的环境内分泌干扰物时,VTG可能并不是一个最敏感的指标,建议结合血中类固醇激素的浓度、孵化率、产卵率等终点指标对化学物的雌激素样活性进行综合评价。ER-amRNA和VTGmRNA在表达上基本是一致的,但由于化学物作用机制的不同,导致在检测不同的环境雌激素时其敏感性存在一定差异,建议ER.Q基因可作为检测EEs的辅助指标。HSP70mRNA虽然不是雌激素特异诱导的基因,但鉴于其高度的敏感性,建议可作为接触EEs的预警指标。性别比例、性腺的组织学检查是检测EEs客观的终点指标,当环境化学物使斑马鱼的性别发生逆转,雌鱼比例明显升高,组织学检查出现雌雄兼体或性腺发育明显受抑制时,可明确地认为该化学物具有雌激素样活性。但由于这两个指标没有VTG蛋白、VTGmRNA及HSP70mRNA等分子生物学指标敏感,故推荐这两项指标在筛选和检测EEs时可作为进一步确认的指标。同时本研究结果还表明了在检测EEs时幼鱼暴露实验比成年雄鱼实验更为敏感。
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