甲状腺激素(Thyroid hormones，TH)对脊椎动物的生长发育尤其是神经发育起重要作用，TH主要成分包括三碘甲状腺原氨酸(Triiodothyronine，T3)及四碘甲状腺原氨酸(Tetraiodothyronine，T4)，其中主要发挥生理活性作用的是T3，而甲状腺激素的作用主要由TH信号通路介导，即TH与其受体(TR，Thyroidhormone Receptor)结合，受体作为转录因子再与靶基因的反应原件结合，进而改变靶基因的表达，产生生物学效应。理论上，一些化学品因为具有与TH相似的化学结构，而与TR结合干扰TH信号通路，影响TH介导的脑的发育。但是，目前还没有强有力的研究证实这一推测。原因之一是经常用来研究脑发育毒性的鼠模型很难区分化学品的脑发育毒性是直接来自TH信号干扰还是来自TH水平的变化。而两栖动物的脑在TH的诱导下能够提前完成变态发育，这一过程可以避开内源性TH的干扰。因此我们推测TH诱导的两栖动物的脑的发育可以用来研究化学品是否可通过TH信号途径干扰脑的发育。围绕这一假设，本研究以模式生物非洲爪蟾为实验动物，开展以下工作:　　1)非洲爪蟾自然变态过程及T3诱导的脑发育形态变化:取50、52、54、56、58、60、62、64和66期蝌蚪，固定后观察脑形态学变化，进一步通过HE染色研究脑组织学结构的变化，获得脑形态学和组织学的发育图谱。实验结果显示了蝌蚪脑发育的过程:形态学上，脑的端脑和顶盖部位越来越发达，间脑随着发育过程缩短，脑于不断增粗;组织结构学也显示，脑在发育过程中各部位细胞数目增多，排列紧密，发生了细胞增殖，并向不同方向发生迁移。1 nM T3暴露52期蝌蚪能够显著导致脑的提前发育，促使脑从形态学和组织结构上向变态高峰期脑的结构转变。　　2) T3诱导非洲爪蟾脑发育基因表达谱研究:选择52期蝌蚪，暴露浓度为2nM外源T3，同时设置对照组，在暴露72小时后，提取样品脑组织Total RNA，送华大基因做脑中的表达谱分析，建立爪蟾蝌蚪脑组织DGE数据库。从表达谱的实验结果中筛选出了一系列基因，经过qRT-PCR验证实验，选取几个重要目的基因作为研究指标:CCNB1、CDK1、PLK1、RHAMM、kif20a和MMP13， CCNB1、CDK1-a和PLK1均是参与细胞周期过程中的重要基因，RHAMM是跟细胞迁移相关的基因，kif20a是驱动蛋白家族基因，这些基因可作为以后研究脑发育的目的基因。　　3)爪蟾自然变态及T3诱导后脑中重要基因表达的变化:选择发育过程中48、50、52、54、、56、58、60、62、64和66期蝌蚪，通过qRT-PCR实验，得到目的基因的时期表达图谱，选择52期蝌蚪暴露1nM T3，得到T3诱导下目的基因的表达图谱。时期表达的结果显示，TRβ、BTEB、ST3、MMP2和MMP13同是在蝌蚪变态高峰期时高表达，变态前期至变态高峰期期间，表达量逐渐升高，变态高峰期后逐渐下降;经过外源T3诱导后，这些基因的表达量相比对照均显著上调。CCNB1、CDK1、PLK1-α、RHAMM和kif20a均在变态前期54期时表达量最高，之后逐渐下降;这些基因在外源T3诱导后，短期3天表达量上调，而6天诱导后表达量下调。　　4)建立TH信号介导的脑发育毒性研究模型——TBBPA对T3诱导的脑发育的影响:选择52期的爪蟾蝌蚪，设计不同浓度的TBBPA(10、100、500和1000nM)和1 nM T3共暴露、单独TBBPA(10、100、500和1000nM)、单独1nM T3和DMSO对照组。结果显示，单独T3作用下，与对照比较，蝌蚪出现脑膨大，组织学细胞迁移明显，出现大量增殖，当高浓度TBBPA与T3共同作用后，抑制了T3作用产生的脑膨大的现象，与T3产生拮抗的效应关系。分子表达的结果揭示了TRβ等基因在T3诱导时促进表达，且共暴露条件下，低浓度TBBPA促进T3作用，高浓度抑制T3作用;CCNB1等基因在T3诱导后基因表达受到抑制，低浓度TBBPA与T3共同作用无显著影响，高浓度TBBPA与T3共同作用下，促进基因的表达。