三氯生对黄河鲤下丘脑-垂体-性腺轴影响的研究

Triclosan(TCS), an antimicrobial agent, was found in different type of environmental matrix and biological samples. TCS has significant potential sex hormone properties. It is hypothesized that TCS induces sex hormone effects by interfering with sex hormone secretion regulated by HPG axis. We will observe morphological changes in HPG axis in Huanghe Carp exposure to TCS, determine sex hormone、 key enzymes of sex hormone synthesis、sex hormone receptor mRNA expression、mRNA expression and protein secretion of GtHs and GnRHs in HPG axis in Huanghe Carp. Then we will analysis the reason for the effect of exposure to TCS on the sex hormone and explain potential underlying mechanisms by determining the changes in endocrine-mediated responses along the HPG axis in osteichthyes. It is interesting to provide theoretical basis for the protection of Huanghe Carp reproductive community and the maintenance of aquatic ecosystem balance. The expected results from this study would not only play a role for Huanghe carp health cultivation and food safety, but also entich water environment evaluation index system of TCS for screening sensitive molecular biomarkers.

三氯生(TCS)是一种广泛应用的广谱抗菌剂，在水环境和生物体内普遍存在。TCS具有潜在的性激素效应，推测是通过干扰下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴对性激素的分泌调控来实现的。本项目以黄河鲤为研究对象，通过不同浓度TCS水体暴露染毒，观察比较TCS对黄河鲤HPG轴组织学变化；测定分析TCS对黄河鲤性激素和性激素合成关键酶的影响；检测阐明TCS对黄河鲤性激素受体、促性腺激素和促性腺激素释放激素表达的影响。综合探讨TCS对性激素影响的原因，以期从HPG轴角度阐明TCS对硬骨鱼类生殖内分泌干扰作用机制。研究结果可为黄河鲤生殖群落保护和水生生态系统平衡维护提供理论依据，同时对黄河鲤健康养殖和食用安全具有指导作用；另外，也可筛选出TCS敏感分子生物标志物，从而丰富水环境TCS的评价指标体系。

三氯生（TCS）是一种广谱抗菌剂，广泛分布于各种水生环境，且在各种环境和生物体内被频繁监测到。然而，TCS对鱼类生殖内分泌的影响尚不清楚。本课题通过半静态水体暴露实验，将黄河鲤鱼种暴露于3种不同浓度的TCS处理液 (0.04、0.08、0.16 mg/L)中42 d后，用酶联免疫法（ELISA）法检测肝胰脏卵黄蛋白原（Vtg）、血清中雌二醇（E2）、睾酮（T）、促性腺激素（GtHs）和促性腺激素释放激素（GnRH）水平；用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）法检测芳香化酶、GtH-ß、GnRHs、雌激素受体（Er）和雄激素受体（Ar）的mRNA的表达；用苏木精-伊红（HE）染色法制作精巢和卵巢石蜡切片来评价TCS对黄河鲤性腺的组织形态学影响。结果发现，TCS诱导了黄河鲤肝胰脏中Vtg，血清中E2水平，加速了卵巢的成熟，损伤了精巢结构。结果表明，TCS主要通过三种机制在多个潜在位点干扰下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴，从而诱导黄河鲤肝胰脏的Vtg：（1）TCS暴露增强了下丘脑和性腺芳香酶的mRNA表达，后者将T转化为E2，随后增加血清E2浓度，诱导肝胰脏中的Vtg；（2）TCS暴露可改变GnRH和GTH-β的表达和分泌，引起生殖内分泌紊乱，增加E2诱导肝胰脏的Vtg。（3）TCS暴露可增强雌鱼Er的合成和分泌，并与其结合来激活Vtg合成；而抑制雄鱼Er和Ar的合成和分泌。这些机制表明，TCS可能通过Er和非Er介导途径诱导黄河鲤Vtg的产生。. 在自然河水中发现的TCS浓度高达2.3×10-3mg/L，而黄河水中TCS最高为6.47×10-5mg/L，本研究中显示4.0×10-2mg/L对黄河鲤HPG轴产生了影响，尽管该浓度低于黄河和自然河水中的最高浓度。然而，由于TCS具有蓄积性、不易降解和通过食物链传递的特点。因此，TCS对鱼类生殖内分泌干扰的生殖毒性应该引起足够重视。