氨基脲急性暴露对雄性斑马鱼(Daniorerio)的内分泌干扰效应研究_NormalPdf.docxVIP

第54卷第3期

第54卷第3期2023年5月

Vol.54,No.3May,2023

OCEANOLOGIAETLIMNOLOGIASINICA

氨基脲急性暴露对雄性斑马鱼(Daniorerio)的内分泌干扰效应研究*

郭琳琳1梁萌萌1,2

(1.沧州师范学院生命科学系河北沧州061001;2.河北省水产养殖微生物菌剂创新技术中心河北沧州061001)

摘要氨基脲(semicarbazide,SEM)作为新型环境污染物已在海洋、食品和人体尿液中检出,其对环境和生物体可能带来的影响越来越受到人们的关注。研究采用1、10、100、1000μg/L的SEM急性暴露96h的成年雄性斑马鱼,对性腺指数、17β-雌二醇(E2)和睾酮(T)的含量、性激素合成酶以及HPG轴相关的基因相对表达量进行测定,探究SEM急性暴露对雄性斑马鱼的内分泌干扰效应。结果表明,低剂量1μg/LSEM急性暴露通过抑制下丘脑中HPG轴起始因子s型促性腺激素释放激素(sGnRH)sGnRHmRNA相对表达量,进一步抑制促卵泡激素(FSH)FSHβ、促黄体激素(LH)LHβ、细胞色素P45019B(CYP19B)CYP19B基因相对表达量,中高剂量10、100、1000μg/L的SEM急性暴露下调下丘脑sGnRHmRNA的表达却上调c型促性腺激素释放激素(cGnRH)cGnRH、CYP19B的表达;而不同浓度的SEM暴露均会下调精巢内3β-羟类固醇脱氢酶(3β-HSD)3β-HSD、细胞色素P45017(CYP17)CYP17、细胞色素P45011A(CYP11A)CYP11AmRNA的表达水平,上调细胞色素P45019A(CYP19A)CYP19A基因的相对表达量,进而抑制T的合成,降低E2的水平。综上,我们认为SEM通过干扰HPG轴抑制类固醇合成酶的表达,进而降低雄性斑马鱼的性激素水平,从而发挥潜在的内分泌干扰效应。

关键词氨基脲;性激素;HPG轴;内分泌干扰效应;斑马鱼

中图分类号Q142.8doi:10.11693/hyhz20220900234

氨基脲(semicarbazide,SEM)属于硝基呋喃类化合物,是呋喃类药物的有机合成中间体(朱盼盼等,2021)。SEM因具有极强的亲水性,并可形成网状结构在水中稳定存在(马桂霞等,2003)。其主要通过自然生成或加工过程产生并进入环境,最终通过食物链富集到生物体内(Stadleretal,2015)。2003年,欧洲食品安全局表示,氨基脲存在于某些玻璃罐装的食品中,另外,在奶粉、蜂蜜、海产品、卡拉胶等不同的食品和食品添加剂中均检出氨基脲残留(Maranghietal,2009)。徐英江等(2010)首次在潮河入海口邻近海域等的水环境中检测出氨基脲残留,浓度为(46.41±21.22)μg/L,在贝类中的最高浓度可达6.46μg/kg。Yang等(2021)首次在儿童尿液中检测出氨基

脲,残留量在1.0~41.5μg/L。可见,氨基脲作为一种新型污染物,已经对环境和人类造成了威胁。

已有的研究发现,氨基脲通过抑制γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyricacid,GABA)合成酶和拮抗N-甲基-D-天氡氨酸受体(N-methyl-D-aspartatereceptors,NMDARs)发挥神经毒性效应(Maranghietal,2009,2010);另外,通过组织学检查发现氨基脲对心脏、肝脏和肾脏均有一定的损伤作用(李嘉等,2008;黄卉颖等,2021)。Maranghi等(2009)的试验发现SEM长期暴露能影响大鼠的睾丸管直径从而降低雄性生殖能力,降低雌性大鼠体内的血浆17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)水平。另外,Gao等(2014)的研究发现,SEM能够下调雌性斑马鱼肝脏中雌激素效应基因vtg、雌激素受体

*山东省自然科学基金重点项目,ZR2014DZ001号;沧州市科技支撑计划项目,183304001号。郭琳