全氟辛烷磺酸盐(Perfluorooctane sulfonate, PFOS)是一类近年来引起广泛关注的新型环境持久性有机污染物(Persist organic pollutants, POPs),由于其具有疏水、疏油性,而广泛应用于涂料、纺织、牙膏、医药、电子、石油化工、灭火剂、粘合剂、杀虫剂等。PFOS能够与血浆蛋白结合而存在于血液中,同时具有多种毒性和难降解性,造成生物蓄积和全球性污染。在空气、污泥、雪、湖泊和地表径流水等各种环境介质中都可以检测到PFOS的存在。在人类的许多组织中也能检测到它的存在,例如血清、羊水、脐带血、母乳、指甲、头发、尿和精液等。目前,已有大量文献报道了PFOS对生殖发育的干扰作用,但是主要集中于出生体重,行为智力等方面的研究,而对其分子机制的研究甚少。本研究首先全面评估了PFOS暴露对两种体外模型(小鼠胚胎干细胞和小鼠拟胚体)的一般细胞毒性、多能因子、分化因子的影响,然后从表观遗传调控,即microRNA (miRNA)和Polycomb group Protein(PcG)两方面深入阐明可能的相关机制。第一部分PFOS暴露对小鼠胚胎干细胞多能因子的影响及机制探讨胚胎干细胞(Embryonic stem cells, ESCs)是一种良好的检测环境化学物对早期胚胎发育影响的体外模型。体外和动物实验都已证明,PFOS对生殖和发育都有潜在的健康危害。然而,PFOS对早期胚胎发育是否产生影响及其机制目前尚未完全阐明。在本研究中,将小鼠胚胎干细胞(mESCs)暴露于PFOS 24h后,评价了PFOS对mESCs的一般细胞毒性和对多能因子的影响。MTT结果显示,与对照组相比,PFOS各剂量组(02μM,2μM,20μM,200μM)染毒24h,48h后均不影响细胞活力；PFOS暴露不会影响mESCs的细胞形态和碱性磷酸酶染色。流式细胞仪检测结果表明,与对照组相比,PFOS各剂量组染毒之后均不影响细胞周期和细胞凋亡。我们发现PFOS暴露于rnESCs后,多能因子Oct4的基因和蛋白水平都没有明显改变,而Sox2和Nanog的基因和蛋白水平都显著性下降。mmu-miR-145 和mmu-miR-490-3p分别靶向调控Sox2和Nanog,我们进一步检测了mESCs中这两种rniRNA的表达水平,发现PFOS暴露可引起mmu-miR-145和mmu-miR-490-3p的表达水平呈剂量依赖性增加。此外,我们还检测了mmu-miR-490-3p的宿主基因Chrm2的表达水平,结果发现Chrm2与mmu-miR-490-3p呈正相关。通过转染和双荧光素酶报告基因实验证实mmu-miR-490-3p可以直接调控Nano g.综上所述,本研究首次阐明了PFOS暴露对mESCs的多能因子的影响和可能的机制,结果显示PFOS干扰了mESCs多能因子的表达,其机制可能是通过引起上游mmu-miR-145 和mmu-miR-490-3p的表达升高而抑制下游相关的转录因子Sox2和Nanog的表达。同时,本研究首次阐明mmu-miR-490-3p可以直接调控Nanog的表达。第二部分PFOS暴露对拟胚体分化因子的影响及机制探讨胚胎干细胞培养于不含白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor, LIF)的分化培养基中可进行自发分化,并以时空模式再现胚胎发育早期的全过程,形成三维聚集体一拟胚体(Embryoid body, EB)。EB的形成类似于早期胚胎植入后阶段,可以分化形成三个胚层的细胞,它为检测环境化学物对早期胚胎发育的影响提供了有效的体外模型。在本研究中,PFOS染毒EB后,对EB的形态、多能因子、分化因子、miRNA、PcG的表达进行分析。结果表明,与对照组相比,PFOS暴露对EB的形态学没有明显影响；多能因子(Oct4, Sox2, Nanog)的表达显著上升,调控多能因子的miRNAs(mmu-miR-134, mmu-miR-145, mmu-miR-490-3p)表达下降；三胚层分化因子(Sox17, FOXA2, SMA, Brachyury, Nestin, Fgf5)的表达下降；PcG的主要组成成分(Cbx4, Cbx7, Ez h2)的基因和蛋白水平表达都上升；综上所述,本研究首次阐明了PFOS暴露对mEBs的影响,结果显示PFOS干扰了mEBs的多能因子和分化因子的表达,其机制可能是通过影响miRNA和PcG的表达进而影响相关的多能因子(Oct4,Sox2, Nanog)和分化因子(Sox17,FOXA2, SMA,Brachyury, Nestin, Fgf5)的表达。