不同盐度下双酚A暴露对弓背青鳉的复合毒性效应

Environmental estrogens can interfere with the stability of the normal endocrine system in the body. Bisphenol A (BPA) is one of the most common environmental estrogen contaminants. It exists in large amounts in water and threatens the survival of aquatic animals such as fish. Oryzias curvinotus, commonly known as Hainan medaka, is a small-sized Chinese fish with wide salinity characteristics and is an ideal species for monitoring estrogenic toxicity in different salinity water environments. Our research team has collected the populations of the Hainan medaka in different areas of the South China Sea coast. We domesticated and maintained the Hainan medaka at different salinities in the lab. In this study, three salinity (0 ‰, 15 ‰ and 30 ‰ salinity) Hainan medaka were used as experimental subjects. The BPA generation exposure experiment was carried out on the Hainan medaka, and the toxic effect of BPA to the Hainan medaka was studied mainly as follows: .1) Determine the semi-lethal concentrations and safe concentrations of BPA at different salinities;.2) Analysis of the effects of successive generations of BPA exposure on the growth and development, gonadal differentiation and reproduction of Hainan medaka;.3) Mapping the gene and protein expression profiles of BPA exposure in successive generations of Hainan medaka, screening key genes for the toxic effect at different salinity levels.4) The functional verification of key genes was performed to elucidate the molecular mechanism of the salinity effect on the biological toxicity of BPA.

环境雌激素具有干扰体内正常内分泌系统稳定的功能。双酚A（BPA）是一类最常见的环境雌激素污染物，在水体中大量存在，威胁鱼类等水生动物的生存。弓背青鳉（Oryzias curvinotus）是中国本土小型鱼类，具有广盐性特点，是理想的监测不同盐度水域环境雌激素毒性的物种。本课题组已收集了我国南海沿岸不同水域的弓背青鳉群体，并在实验室驯养维持了不同盐度的弓背青鳉群体。本研究以三种盐度（0‰、15‰、30‰）弓背青鳉为对象，进行BPA连续世代暴露实验，探讨盐度介导的BPA对弓背青鳉毒性效应机制。包括以下内容：1）确定不同盐度下BPA的半致死浓度及安全浓度；2）分析连续世代BPA暴露对弓背青鳉生长发育、性腺分化及繁殖的影响；3）绘制弓背青鳉连续世代BPA暴露的基因和蛋白表达图谱，筛选不同盐度下毒性效应发生的关键基因；4）对关键基因进行功能验证，阐明盐度对BPA生物毒性复合效应产生的分子机理。

双酚类物质是最常见的环境雌激素污染物，在水体中大量存在，威胁鱼类的生存。弓背青鳉是中国本土小型鱼类，对盐度适应能力强，是潜在的监测不同盐度水域环境的模式种。本研究以三种盐度（0、15、30）的弓背青鳉为对象，进行了环境激素及双酚类物质暴露实验，通过短期环境暴露和长期跨世代双酚类物质的暴露，研究双酚类物质对弓背青鳉不同生长阶段的内分泌干扰和毒性效应，进一步探讨盐度在双酚类物质对弓背青鳉的毒性效应中发挥的作用。开展了不同盐度下双酚类物质对弓背青鳉的急性暴露及双酚A对弓背青鳉F0代和F1代的连续世代环境暴露；开展了环境雌雄激素对青鳉初孵仔鱼转录水平干扰的评估，筛选了部分环境激素生物标志物；开发了弓背青鳉遗传性别鉴定分子标记；为弓背青鳉功能基因表达检测筛选了稳定的内参基因；克隆部分激素受体基因并对其表达模式进行了表征。结果表明，eef1b和rps4x联合作为内参基因可以较好的评估弓背青鳉基因的表达水平；在雌雄肝脏中筛选到571个差异基因，主要参与激素合成、免疫反应、氧化还原反应及卵黄发生等生物学过程，筛选到了多个环境雌激素相关标记基因(vtgs、chgs、er、cyp450等)；在雌雄性腺中筛选到33192个差异基因，包含dmrt1、foxl2、cyps、izumo1、spefs、wnts、amh等参与配子发生的基因；克隆了弓背青鳉雌雄激素受体基因和zglp1等基因，并对这些基因的表达模式进行了表征；在转录组水平评估了环境激素对青鳉初孵仔鱼转录组水平的影响，筛选到vtgs、chgs可作为环境雌激素生物标志物，clock、arntal、per、cry、nr1d和rorc等具备开发成环境雄激素的生物标志物的潜力；筛选到一对弓背青鳉遗传性别特异引物（F: ATGGTAACGCAGCCTTTCC, R: GCCACATTCTTCTCAGGCA），并开发成为鉴定弓背青鳉遗传性别的分子标记；双酚类物质暴露降低了肝细胞脂肪积累、导致了肝细胞排列松散并发生肿胀，抑制了卵母细胞的成熟，显著上调了vtglike、vtgs和chgs在肝脏中及cyp11a、cyp19a和gsdf在卵巢中的转录水平等。结果有助于阐明双酚类物质对弓背青鳉的毒性效应机制，为也将弓背青鳉开发成本土环境监测模式种提供了基础。