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研究背景：拟除虫菊酯杀虫剂高频、广泛应用于工农林业和家庭室内除虫,在农产品及家居环境中普遍残留。氯氰菊酯是目前使用最为广泛的Ⅱ型拟除虫菊酯。研究发现拟除虫菊酯是一类内分泌干扰物,对哺乳动物的下丘脑-垂体-性腺轴有干扰作用。下丘脑-垂体-性腺轴对哺乳动物以及人类的生长发育、性成熟、生殖等有至关重要的作用。由垂体分泌的促性腺激素是启动性成熟和调控生殖功能的关键激素,促性腺激素包括卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)。 FSH和LH蛋白分别由α亚基和p亚基组成,二者共用相同的α亚基由Cgα基因编码,p亚基由FSHβ和LHβ亚基编码。动物研究表明,氯氰菊酯以及其他拟除虫菊酯能够引起雄性小鼠或大鼠体内FSH、LH水平上升。人类流行病学调查也发现,男性体内的拟除虫菊酯代谢产物与FSH、LH水平呈正相关。然而目前关于拟除虫菊酯对垂体分泌促性腺激素干扰作用的机制尚不清楚。研究方法：以目前最为广泛使用的Ⅱ型拟除虫菊酯——氯氰菊酯为研究对象,采用小鼠垂体瘤细胞系LβT2细胞为研究模型,应用实时荧光定量PCR、Western Blotting、ELISA等实验技术,检测FSHβ、 LHβ和Cga基因表达、FSH和LH蛋白水平,利用特异性抑制剂研究信号通路,探讨氯氰菊酯对LβT2细胞合成FSH和LH的干扰作用以及分子机制。研究结果：LβT2小鼠垂体细胞暴露1nM,10nM,100nM的氯氰菊酯24h,细胞活性(cell viability)没有显著变化,表明氯氰菊酯在此实验浓度下对LβT2细胞没有毒性作用。LβT2细胞中FSHβ、LHβ和Cgα的mRNA表达水平随着1nM,10nM,100nM的氯氰菊酯暴露浓度增加显著上调,细胞和细胞培养液中FSH和LH蛋白含量也明显上升。进一步的信号通路研究发现,氯氰菊酯不通过GnRH受体/磷脂酶C/IP3信号通路或者Na+通道作用,而是通过激活L型Ca2+通道和抑制内质网Ca2+-ATP酶活性,诱导胞质内Ca2+浓度上升,激活PKC/c-Raf/钙调蛋白/ERK通路,诱导转录因子Egr-1、c-Fos、c-Jun表达,从而调节FsHβ、LHβ和Cgα的基因的表达。研究结论：本研究表明,氯氰菊酯通过激活LβT2细胞中Ca2+/PKC/c-Raf/钙调蛋白/ERK/Egr-1、c-Fos、c-Jun通路,调节FSHβ、LHβ和Cgα基因表达,诱导细胞分泌FSH和LH。本研究揭示了以氯氰菊酯为代表的拟除虫菊酯杀虫剂诱导垂体分泌促性腺激素的内分泌干扰作用的分子机制。