孕期双酚A暴露对子代雌性大鼠生殖发育影响及其机制研究

来源 :沈阳医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wxn222007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的双酚A(Bisphenol A,BPA)作为合成聚碳酸酯和环氧树脂的原料,被广泛应用于塑料制品和涂层等生产领域,可通过消化道、呼吸道及皮肤等接触途径进入人体。研究表明,BPA暴露可导致类固醇激素水平紊乱、卵巢和子宫组织病理学损伤,从而诱导雌性生殖功能障碍,最终导致生育能力降低,甚至不孕症的发生。胚胎期和胎儿期是人类生殖发育的关键时期,且BPA可通过胎盘屏障,因此孕期BPA暴露可能对子代生殖功能产生严重不良影响。目前研究已证实,孕期BPA暴露可引起子代神经发育障碍、内分泌功能紊乱、雄性生殖功能异常等变化,但对雌性子代生殖系统损伤的研究较为少见,具体机制尚不明确。表观遗传学调控已被证实是BPA生殖毒性的重要机制之一。此外,Wnt/β-catenin信号通路在胚胎发育过程中发挥重要作用。因此,本实验研究了孕期BPA暴露对不同发育阶段仔鼠卵巢生殖功能的影响,并进一步探究其对卵巢组织Wnt/β-catenin信号通路及其DNA甲基化调控机制,以期为BPA相关生殖疾病的防治和早期干预提供理论基础。方法1.SPF级健康SD雌性大鼠30只,雄性大鼠15只,10周龄。以雌雄2:1比例进行合笼,于次日清晨进行阴道涂片检查,以在显微镜下观察到精子的日期为怀孕0天(Gestation day 0,GD 0)。将受孕成功的30只母鼠随机分为5组,每组6只,于GD 5进行灌胃染毒,以5 ml/kg容积灌胃染毒至GD 19,1次/天,染毒剂量为0(对照组)、0.05、0.5、5、50 mg/kg/d,母鼠自然分娩、哺乳后,分别在断乳期出生后第21天(Postnatal day,PND 21)和性成熟期第56天(PND56)处死雌性仔鼠,进行生物样本的采集及相关指标的检测。2.观察PND 21天和PND 56天雌性仔鼠的一般发育情况。3.通过HE染色观察BPA对卵巢组织结构的损伤情况。4.采用酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测PND 56天雌性仔鼠血清中孕酮(Progesterone,P)以及雌二醇(Estradiol,E2)的含量。5.采用RT-PCR测定PND 21和PND 56天雌性仔鼠卵巢组织中细胞色素P450侧链裂解酶(Cytochrome P450Scc,CYP11A1)、17α-羟化酶(Cytochrome P450c17,CYP17A1)、细胞色素P450芳香化酶(Cytochrome P450arom,CYP19A1)编码基因以及雌激素受体(Estrogen Receptor,ER)ERα(Esr1)、ERβ(Esr2)m RNA的表达水平。6.采用RT-PCR、Western blotting检测雌性仔鼠卵巢组织中DNA甲基化转移酶(DNA methyltransferase,Dnmt)DNMT1、DNMT3a、DNMT3b和Wnt/β-catenin信号通路中的WNT家族重要成员Wnt4(Wingless-type MMTV intergration site family member 4,Wnt4)、β-连环蛋白(beta-catenin,β-catenin)及其编码基因(Ctnnb1)的表达水平。7.利用甲基化特异性PCR(Methylation-specific PCR,MSP)法检测通路上游负调控因子分泌型蛋白(Dickkopf-1,DKK1)编码基因启动子区DNA甲基化水平。RT-PCR检测Dkk1基因的m RNA表达水平。结果1.孕期BPA暴露对PND 21雌性仔鼠卵巢功能及Wnt/β-catenin信号通路调控机制的影响(1)雌性仔鼠一般毒性结果:雌性仔鼠的体重在0.05 mg/kg组显著上升,(P<0.05)。肛殖距(Anogenital distance,AGD)在50 mg/kg组显著缩小(P<0.05)。卵巢湿重在50 mg/kg组显著下降(P<0.05),但卵巢脏器系数差异无统计学差异(P>0.05)。子宫和卵巢湿重和脏器系数均在5 mg/kg组显著升高(P<0.05)。(2)卵巢组织HE染色结果可见,对照组仔鼠卵巢内有中等大小的卵泡,包括初级卵泡、次级卵泡。孕期BPA暴露后,仔鼠卵巢内卵泡数量增加,空腔变大,但结构模糊。50 mg/kg组能明显看到卵巢结构损伤。(3)仔鼠卵巢组织类固醇激素合成酶及雌激素受体m RNA表达的检测结果显示,与对照组比较,Cyp11a1和Cyp17a1 m RNA表达水平在0.05、5和50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。Cyp19a1 m RNA表达水平与对照组相比没有显著差异(P>0.05)。ERα(Esr1)m RNA水平在0.05 mg/kg组显著升高,在5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。ERβ(Esr2)m RNA水平在50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。(4)仔鼠卵巢组织DNA甲基转移酶及蛋白表达水平检测发现,与对照组比较,Dnmt1 m RNA表达水平在各剂量组无明显变化(P>0.05);DNMT1蛋白在0.5、5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。Dnmt3a和Dnmt3b m RNA相对表达水平在0.05、5、50 mg/kg组显著升高(P<0.05);DNMT3a和DNMT3b的蛋白表达水平与对照组相比均无明显差异(P>0.05)。(5)仔鼠卵巢组织中Wnt4 m RNA表达水平在5和50 mg/kg组均显著下降(P<0.05);WNT4蛋白表达量在0.5、5和50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。β-catenin(Ctnnb1)m RNA表达水平在0.05 mg/kg组显著升高,在5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05);β-catenin蛋白表达量在0.5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。(6)仔鼠卵巢组织Dkk1基因启动子区的甲基化结果显示,各剂量组与对照组相比没有明显差别,说明未发生甲基化水平的改变(P>0.05)。Dkk1 m RNA表达水平在0.5、5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。2.孕期BPA暴露对PND 56雌性仔鼠卵巢功能及Wnt/β-catenin信号通路调控机制的影响(1)雌性仔鼠一般毒性结果:阴道开口日龄在0.5 mg/kg延迟,在50 mg/kg组提前。阴道开口日体重在0.5、5 mg/kg组下降(P<0.05)。体重、卵巢湿重和卵巢脏器系数均无明显变化(P>0.05)。子宫湿重和子宫脏器系数在50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。(2)卵巢组织HE染色结果可见,对照组卵巢内可见初级卵泡、各次级卵泡和黄体,各级卵泡界限清晰。BPA暴露后,卵巢发生萎缩,原始卵泡数量变少,黄体相对较少。(3)仔鼠血清中P和E2检测结果显示,与对照组相比,孕期BPA暴露对子代雌性大鼠血清P水平变化没有显著影响(P>0.05);E2水平随BPA剂量呈下降趋势,且在0.5、5、50 mg/kg组有统计学意义(P<0.05)。(4)仔鼠卵巢组织类固醇激素合成酶及雌激素受体m RNA表达的检测结果显示,与对照组比,卵巢组织中Cyp11a1 m RNA表达在0.05 mg/kg组显著升高(P<0.05)。在0.05、50 mg/kg组Cyp17a1 m RNA表达与对照组相比显著升高(P<0.05)。Cyp19a1 m RNA表达差异没有统计学意义(P>0.05)。ERα(Esr1)m RNA水平在50 mg/kg组显著升高(P<0.05);ERβ(Esr2)m RNA水平在5、50mg/kg组显著升高(P<0.05)。(5)仔鼠卵巢组织DNA甲基转移酶基因及蛋白表达水平检测发现,与对照组比较,Dnmt1 m RNA表达水平在5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05);DNMT1蛋白水平在0.5、5、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。Dnmt3a基因及其蛋白表达水平均在50 mg/kg组显著升高(P<0.05)。Dnmt3b m RNA表达水平在5 mg/kg组显著下降(P<0.05);DNMT3b的蛋白表达水平在0.05、50 mg/kg组显著下降(P<0.05)。(6)仔鼠卵巢组织中Wnt4 m RNA和蛋白表达水平均在50 mg/kg组显著升高(P<0.05)。β-catenin(Ctnnb1)m RNA表达水平在0.5、5和50 mg/kg组显著升高(P<0.05);β-catenin蛋白水平在0.5、50 mg/kg组显著升高(P<0.05)。(7)仔鼠卵巢组织Dkk1基因启动子区甲基化结果显示,在0.05、0.5、5、50 mg/kg组甲基化水平均升高(P<0.05)。Dkk1 m RNA表达水平在0.05、0.5和5 mg/kg组显著下降(P<0.05)。结论1.孕期BPA暴露可导致雌性仔鼠血清E2水平下降,类固醇激素合成酶和雌激素受体表达紊乱,卵巢组织病理学损伤,从而导致青春期发育异常及生殖功能损伤。2.孕期BPA暴露可导致雌性仔鼠卵巢组织DNA甲基转移酶表达变化,从而影响基因的甲基化水平。3.孕期BPA暴露可通过Dkk1基因启动子区高甲基化,下调Dkk1 m RNA表达,激活Wnt/β-catenin信号通路,对子代卵巢发育产生影响。但这一机制在PND21天的仔鼠卵巢组织中尚不明显,其具体机制还需进一步研究。
其他文献
双酚A(BPA)及其替代物双酚S(BPS)、双酚F(BPF)主要被用于塑料制品原料的制造,被广泛用于聚碳酸酯塑料、环氧树脂和热敏纸生产等行业。由于BPA及其替代物在生活和工业生产、使用和处置过程中容易被释放到环境中,国内外研究者经常在各种水、土壤、底泥和沉积物,甚至在人类的食物和尿液中都检测到BPA及其替代物。研究表明,BPA及其替代物具有内分泌干扰作用和生态生理毒性。虽然BPA及其替代物在环境中
双酚A(Bisphenol A,BPA)是一种内环境分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals,EDCs),具有弱雌激素作用。有研究证明,BPA进入动物机体后会通过干扰天然雌激素的合成、分泌与代谢对动物生殖系统造成负面影响。目前关于BPA的研究主要针对其对雄性生殖系统的损伤和对雌性妊娠期胚胎发育的影响,而关于低剂量BPA对生殖细胞成熟与发育影响的研究十分稀少。本研究通
双酚A(BPA)是一种塑化剂,广泛用于各种日常塑料制品的生产。BPA是一种典型的环境雌激素,具有和内源性雌激素(E2)类似的结构,可以通过雌激素受体介导干扰机体的正常内分泌活动。研究表明BPA对于人类和其他动物都有一定危害,水环境是许多污染物的最终汇集场所,BPA在各水体中广泛存在。鱼类终生生活在水环境中,因而BPA对鱼类的危害受到广泛关注。脂肪肝是目前鱼类养殖面临的主要问题之一,引起鱼类脂肪肝的
随着工农业的快速发展,大量的新兴人工有机化合物被研发并使用。其通过直接或间接的方式进入到自然水体中,造成水环境的污染和水资源的短缺并制约社会的可持续发展。内分泌干扰物作为新兴污染物之一,在各类水体中被频繁检出,若不加以控制将严重威胁生态安全和人体健康。高级氧化法因具有优异的性能被认为是一种高效降解环境污染物的方法。基于过硫酸盐活化的高级氧化工艺因独特的优势被广泛研究。其中,研发高效、低成本、环境友
双酚A(Bisphenol A,BPA)是一种典型的环境内分泌干扰物,主要干扰体内的类固醇信号,不同类型的性激素受体都是它可能的作用位点。BPA暴露会导致认知功能异常、行为紊乱,处于发育早期的大脑对BPA暴露尤为敏感。催产素(Oxytocin,OT)和精氨酸加压素(Arginine vasopressin,AVP)是下丘脑室旁核和视上核产生的两种神经肽,涉及许多中枢的神经过程,如学习、记忆、情感和
<正>不管是期刊论文,还是学位论文,文献综述都是其中不可或缺的部分。在一定意义上,文献综述的质量影响着论文的总体质量,其重要性不言而喻。研究生新生如何获取文献资料?撰写文献综述有哪些常见的误区?我们应该如何避免?如何在文献综述的基础上引出自己的研究问题?本文就上述问题提供一些见解,供研究生新生参考。
期刊
目的双酚A(Bisphenol A,BPA)是典型的环境内分泌干扰物之一,具有拟雌激素和抗雄激素的特性。巨噬细胞是先天免疫和适应性免疫中最重要的免疫细胞之一,但BPA影响巨噬细胞功能的机制尚不清楚。本研究从自噬和凋亡的角度,研究AMPK/mTOR在BPA对巨噬细胞毒作用中的潜在机制,并探讨自噬与凋亡之间的关系,为预防环境内分泌干扰物诱导的免疫毒性提供新的证据。方法以小鼠白血病巨噬细胞(RAW264
基于文旅融合视角的工业遗产更新研究,这是一个具有经济、环境、社会价值的课题。在梳理现有研究的基础上引入了温州市东屿电厂的案例,厘清其工业遗产现状和发展条件,基于此给出温州市东屿电厂工业遗产更新发展模式及策略,以期为同类工业遗产的保护和利用提供参考。
土壤污染日益严重,有机物-重金属的复合污染已经成为一种普遍的污染污染形式,其相互之间的复杂作用是影响土壤修复效果的重要因素。目前,对于单一类型污染物的研究较多,而针对有机物-重金属复合污染土壤的修复研究较少。固化/稳定化修复技术是向土壤中添加固化剂,是一种高效经济且对环境影响最小的修复方法。而在众多土壤修复材料中,水滑石(LDHs)是一种可以通过人工合成的典型层状黏土矿物,其优异的结构再生性能,使