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双酚A(Bisphenol A,BPA)是重要的有机化工原料,是苯酚和丙酮的重要衍生物,主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂等多种高分子材料,也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧化剂、热稳定剂、橡胶防老化剂、农药、涂料等精细化工产品。BPA已经成为世界范围内产量最高的化学品之一,以它为原材料生产出的树脂产品广泛应用于罐头内包装、食品包装材料与饮料容器、餐具、婴儿用瓶的生产以及牙齿密封剂、牙科填充剂等材料。近年来,双酚A被认为是环境内分泌干扰物的一种而受到广泛的关注。至今众多研究数据显示,BPA不仅在多种环境介质和低等生物体中被广泛检出,且在许多国家人群样本中,如血液、尿液、精液、羊水、乳汁等,也不断有BPA检出的报道。急性毒性数据显示BPA属于低毒物质,但据不同的慢性、亚慢性及生殖毒性实验报道,BPA对胚胎到成年动物的多个系统均可造成损害作用。其中,雄性生殖内分泌干扰作用成为研究热点之一,但作用机制有待阐明。本实验通过构建成年雄性大鼠BPA染毒模型,观察其亚慢性毒作用及雄性生殖内分泌效应;通过高通量的基因芯片技术,结合聚类分析及生物信息数据库检索等手段对数据进行初步分析,并观察了靶器官效应相关基因的改变,初步探讨其相应机制,为明确BPA的雄性生殖内分泌毒效应及其机制提供依据,也为寻找其早期的生物学标记提供线索。第一部分双酚A对成年雄性大鼠的生殖内分泌毒效应研究目的通过构建成年雄性SD大鼠BPA亚慢性染毒模型,评价BPA不同剂量下的亚慢性及其对雄性生殖内分泌系统毒效应。方法根据BPA的环境暴露水平、LOAEL及NOAEL等参数,将70只成年雄性SD大鼠随机分为1个溶剂对照组和4个BPA染毒组(0.0005,0.5,5,50mg/kg),采用经口灌胃法连续染毒8周,期间观察其体重变化,在染毒结束后对其各个脏器重量、血清生化(ALT、TP、BUN、CHOL)、血浆SOD、GSH-Px等一般毒性指标,及血清T、E2、FSH、LH等激素水平以及E2/T比值,精子计数和精子活率等雄性生殖内分泌指标进行测定。结果BPA染毒过程中50mg/kg组大鼠体重增长缓慢,且8周后这组大鼠的最终体重明显低于对照组;排除体重变化后BPA对各个脏器重量影响并不明显;血生化也无明显改变;血浆SOD及GSH-Px均呈下降趋势,且较高剂量的BPA(5、50mg/kg)可使GSH-Px含量显著下降;在对雄性生殖内分泌影响中,BPA可使血清T水平随剂量升高而升高,且在50mg/kg时明显高于对照组,而E2/T比值也呈现递减趋势;精子数量则在0.0005mg/kg剂量下就出现下降,且呈现剂量依赖关系,5及50mg/kg时出现显著差别,而对精子活率无明显影响。第二部分双酚A的雄性生殖内分泌毒作用机制研究目的通过基因芯片等高通量筛选技术,观察低剂量下BPA对雄性大鼠肝脏基因表达谱的改变,并结合前期雄性生殖毒效应,观察靶器官中效应相关基因改变,初步探讨BPA的雄性生殖内分泌毒作用机制。方法在前期构建BPA染毒模型的基础上,选择0.5mg/kg BPA染毒组及溶剂对照组做基因芯片,每组取3只大鼠的肝脏组织,在低温且除RNA酶的环境下提取RNA,逆转录为cDNA并进行芯片杂交,使用gene spring软件将芯片数据进行标准化处理,同时监控及评估芯片质量,在芯片质量符合要求的情况下按照一定的筛选条件进行数据筛选,并对筛选基因进行GO分类及荧光定量PCR验证;采用荧光实时定量PCR,对睾丸及肝脏中类固醇激素合成代谢酶及精子发生发育相关基因的mRNA水平进行测定。结果紫外分光光度计及凝胶电泳技术检测结果表明,所提取RNA符合实验要求,且后续基因芯片质检及荧光定量PCR验证结果也显示芯片数据的重复性及可靠性较好;基因经筛选后共得出334个上调基因,240个下调基因;经聚类分析发现与前期效应相关的基因包括类固醇合成与代谢相关基因、固醇合成与代谢调节相关基因均呈一致性上调,与精子发生发育相关基因则表现出成簇的下调;在睾丸中类固醇激素合成代谢酶中,stAR、p450scc及p450c17基因的mRNA水平在高剂量下明显上升,而3β-HSD、17β-HSD基因则在染毒组出现下降表现;睾丸及肝脏中p450arom基因的mRNA水平均呈现剂量依赖性下降,stard5及shbg基因则无明显变化;在睾丸中,AR、Odf1及Tnp1与精子发生发育相关的基因均出现明显下调,Mmp14变化不明显。结论在亚慢性染毒大鼠模型中,高剂量的BPA可以引起成年雄性大鼠体重增加缓慢,血浆SOD、GSH-Px等抗氧化酶水平下降;BPA可导致成年雄性大鼠性激素水平紊乱,主要表现为血清T升高,其机制与BPA导致stAR、p450scc、p450c17、p450arom等多种类固醇合成代谢关键酶的变化有关,且这些酶在较低剂量时就有所改变;此外,BPA可引起成年雄性大鼠精子数目减少,其机制可能与BPA导致AR转录水平下降有关,也可能与Odf1及Tnp1等与精子发生发育相关基因的下调有关。