大豆异黄酮(Soy isoflavones,ISO),包括染料木素、大豆苷元、黄豆黄素及其衍生物,由于其结构类似于17-β-雌二醇,可以与雌激素受体结合,从而发挥模拟或拮抗内源性雌激素的效应。大豆配方婴儿奶粉(Soy based infant formula,SBIF)作为特殊需求婴儿的主要食物来源,富含ISO,这使得食用SBIF婴儿的ISO摄入量远高于母乳或牛奶配方奶粉喂养的婴儿。研究表明,ISO对雌激素敏感的靶器官可能会产生不良效应。因此,本文通过建立从妊娠期(Gestation Day,GD)0到出生后(Postnatal Day,PND)80天期间ISO暴露F1小鼠模型,评估了25mg/kg·b.w./day的染料木素(GEN)、20 mg/kg·b.w./day的大豆苷元(DAI)、50mg/kg·b.w./day的ISO提取物(SIEXT)和50 mg/kg·b.w./day纯品混合物(PCMIX)在婴幼儿期暴露对F1小鼠生殖系统发育的影响,并获得了以下结果。1.在GD 0~PND 80期间,50 mg/kg·b.w./day的ISO暴露可加速F1雌性小鼠阴门的开启,延长动情周期,扰乱性激素平衡和卵巢卵泡的发育,增加小鼠卵巢基质中次级间质腺,上调卵巢中雌激素受体β(Estrogen receptor beta,ERβ),黄体生成素受体(Luteinizing hormone receptor,LHR)和卵泡刺激素受体(Follicle-stimulating hormone receptor,FSHR)的mRNA表达,下调卵巢雌激素受体α(Estrogen receptor alpha,ERα)的mRNA表达。同时,通过比较不同组ISO对小鼠生殖发育的影响,发现:ISO提取物发挥雌激素效应的综合作用强于几种单一ISO化合物的加和效应,表明除了染料木素等ISO有雌激素效应外,大豆基质有促进ISO发挥雌激素效应的作用。2.对F1雄性小鼠而言,在胎儿和新生儿期所选ISO剂量的暴露,对其出生体重、体重增长和性发育开启时间如睾丸下降时间和包皮分离时间等相关参数没有显著性影响;在肾上腺绝对重量和肝脏绝对重量上,不同时间点中组内表现不一,但在睾丸的绝对重量没有显著性影响,而在不同时间点不同组别间,F1雄性小鼠的睾丸相对重量,肾上腺相对重量和肝脏相对重量均无明显差异;在PND 21时,DAI组中,小鼠精子细胞分化稍有滞后,但在PND42、PND 80时,各组别均未再出现ISO显著性干扰F1雄性小鼠睾丸组织结构形成和精子细胞分化、成熟的现象。在胎儿和新生儿期所选ISO剂量的暴露,会抑制F1雄性小鼠幼年期及青春期睾酮的分泌,同时促进雌二醇的分泌,在卵泡刺激素和黄体生成素分泌方面影响性不大,而在成年期会出现抑制黄体生成素分泌的现象;上调睾丸中雄激素受体(Androgen receptor,AR),ERα,FSHR和LHR的mRNA表达,特别是DAI和SIEXT组的小鼠。3.在建立了一种简单、快速、高效的基于液相色谱-三重四级杆串联质谱(LC-MS-MS)技术检测ISO的分析方法后,对F1小鼠的血清进行了测定。实验结果表明:本研究中各组所选用的ISO种类和剂量在F1小鼠体内均有代谢;在F1雌性小鼠体内代谢18 h后血清中ISO浓度保持在238.0 nM~2792.0 nM,各检测物的苷元原型占总ISO的5.0%~42.5%;在F1雄性小鼠体内代谢18 h后血清中ISO浓度在628.0 nM~9371.0 nM,各检测物的苷元原型占总ISO的12.0%~38.0%。4.为了进一步评估ISO对雌性动物成年后肥胖状况下生殖系统的长期风险,本文还建立了一个雌性小鼠幼年暴露于染料木素后,成年诱导成肥胖动物的模型,并对其相应的生殖系统发育进行了评估。实验发现:在胎儿和新生儿期暴露于25mg/kg·b.w./day染料木素的小鼠,断奶后用高脂饮食诱导成肥胖小鼠后,其动情周期会进一步延长,性激素紊乱加重,同时卵泡的分化发育也受到了影响。此外,染料木素还明显上调了肥胖小鼠卵巢中ERβ的mRNA表达。而高脂饮食会影响小鼠卵巢中ERα,FSHR和LHR的mRNA表达。综上所述,胎儿期ISO暴露会增加雌性小鼠成年后患生殖疾病的风险,会影响雄性小鼠生殖系统的早期发育进程;在健康与疾病发展方面,婴幼儿期暴露于染料木素的雌性小鼠会增加成年后肥胖伴生的生殖系统患病风险。因此,我们建议要提升对SBIF婴儿喂养模式的长期风险评估等级,加强对用食用SBIF女婴生殖发育的远期健康监控。