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越来越多的研究发现环境内分泌干扰物可能通过干扰内分泌系统影响动物和人类的正常生殖和发育,甚至对后代造成不利影响。两栖动物因其生殖系统对内分泌干扰物(EDCs)的高敏感性,可用于生殖内分泌干扰研究。目前,作为生物学研究的模式生物非洲爪蟾,已被学者广泛应用内分泌干扰物对性别分化、性腺发育、第二性征等生殖内分泌干扰的研究。非洲爪蟾卵母细胞因为具有体积较大、容易获得、操作方便、易于体外培养等优点,且在激素体外诱导下能发生生发泡破裂(GVBD),而被作为研究卵母细胞成熟的一个良好的体外模型。爪蟾卵母细胞GVBD方法也被尝试用于EDCs的生殖内分泌干扰研究。之前孕酮一直被认为非洲爪蟾卵母细胞成熟的生理激素,也是体外诱导最常用的激素,最近的研究表明睾酮也可诱导非洲爪蟾卵母细胞发生GVBD现象。 本研究主要内容包括:⑴从减少个体差异、提高敏感性、缩短试验时间等方面,优化了孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD试验方法,选择甲氧氯作为阳性参照物验证了优化方法,发现优化后的方法更为灵敏有效。并应用此方法研究了一些咪酰胺、来曲唑、米非司酮等化学物质的内分泌干扰作用。⑵建立了睾酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD试验方法,研究比较了环境雄激素群勃龙、诺龙对卵母细胞GVBD的影响,及其抗雄激素氟他胺、乙烯菌核利和甲氧氯对睾酮诱导卵母细胞GVBD的影响,并对激素诱导非洲爪蟾卵母细胞成熟途径作了探讨。结果发现环境剂量下雄激素即可诱导非洲爪蟾卵母细胞成熟,即非洲爪蟾GVBD对雄激素非常敏感,此方法可用于具有雄激素活性物质的筛查,为环境激素的评价研究提供了新的途径。此外,甲氧氯既可影响孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD,又可影响睾酮孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD,说明甲氧氯可能通过影响下游某个通路来影响卵母细胞成熟过程,值得进一步研究。 本文从管家基因和性腺分化发育对性激素的敏感性两方面开展了基础性工作:①分析比较了黑斑蛙管家基因EF、rp18的组织及阶段的稳定性,结果显示rp18更稳定,适合作为内参基因用于QRT-PCR定量分析,为黑斑蛙生殖内分泌干扰研究中目的基因mRNA表达的定量分析提供了统一的参考标准。②研究了雌二醇(E2)和双氢睾酮(DHT)暴露对黑斑蛙性别分化的影响,初步探讨了黑斑蛙对性激素的敏感性。实验结果发现DHT暴露导致雄性和异常比例升高,雌性比例降低,有雄性化趋势;而E2暴露也会导致雄性比例升高,但明显低于DHT暴露组。这一结果显示黑斑蛙性腺分化对雄激素更敏感,与非洲爪蟾正好相反。本文优化了孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD试验方法,建立了睾酮诱导非洲爪蟾卵母细胞GVBD试验方法,为研究环境污染物的激素类效应、尤其是快速筛查环境雄激素提供了新方法;首次发现了环境水平的群勃龙和诺龙对GVBD的诱导作用,提示环境雄激素对两栖动物的生殖风险值得关注;论证了管家基因rp18在黑斑蛙发育过程中表达的稳定性,明确提出该基因可作为黑斑蛙基因表达研究中内参基因;发现黑斑蛙性腺分化发育对DHT敏感而对E2相对不敏感,与非洲爪蟾性腺分化发育对性激素的敏感性相反,提示黑斑蛙可作为研究环境雄激素生殖内分泌干扰作用的模式生物,与非洲爪蟾模型相互补充。