青春前期雄性大鼠暴露六氟双酚A对成年后睾丸的毒性效应及分子机制研究

BPAF, an analogue of BPA has been paid attention to its potential toxicity by toxicologist because of its mass production and wide use. Current study in vitro show that BPAF may be a more dangerous endocrine interrupting pollutant than BPA. Research executed by our laboratory indicated that altered hormone levels of pituitary and inhibited testosterone production of testis in male rats were observed after BPAF exposure. But it is still unknown what the toxic effect on the testis of adult male rat is and what the molecular mechanism is after BPAF exposure during the prepubertal period. In this project, we will focus on the testis and Leydig cell of immuature rats to reveal how BPAF interfere with rat's endocrine and spermatogenesis of testis after their BPAF exposure during the prepubetal period by means of Real-time PCR, Western Blot and gene interference. The function of LH excreted by pituitary and the mechanism of ERα dependent signaling in the BPAF induced toxic effect on testis will be illuminated. This project will provide an objective evaluation about the reproductive toxicology of BPAF and a scientific basis for its control and prevention.

六氟双酚A（BPAF）作为双酚A（BPA）的衍生物，由于其不断增加的使用量和潜在的环境内分泌干扰效应而逐步受到毒理学界的关注。有限的体外实验结果表明其具有比BPA更强的类雌激素活性，可能是一种更加危险的环境内分泌干扰物。本研究组前期研究发现，BPAF可以改变雄性大鼠垂体激素分泌水平并抑制睾丸睾酮的合成，但其对睾丸的内分泌干扰作用、生精功能的毒性效应及具体分子机制仍不清楚。基于此，本项目拟以暴露BPAF的青春前期大鼠及睾丸间质细胞为研究对象，通过实时荧光定量PCR、Western Blot和基因干扰等分析手段，探讨青春前期雄性大鼠暴露BPAF对成年后大鼠的内分泌干扰作用及其对睾丸生精功能的影响，确定垂体分泌的LH以及ERα介导的信号通路在BPAF致睾丸毒性效应中的调控作用及分子机制，从而为客观评估BPAF的生殖健康风险及预防对策提供科学依据。

六氟双酚A（BPAF）是双酚A（BPA）的衍生物。现有的研究资料表明，BPAF具有一定的类雌激素活性，与雌激素受体（ERα和ERβ）具有较强的亲和力，而且不易生物降解。睾丸是精子生成和睾酮合成的场所，BPA可以通过与睾丸雌激素受体的相互作用，干扰睾丸类固醇激素的合成，进而影响睾丸的生精功能。BPAF是否具有和BPA相似的睾丸毒性效应还不清楚，还未见文献报道。因此，本项目以雄性SD大鼠为研究对象，开展了BPAF的雄性大鼠亚急性暴露实验，研究了BPAF对睾丸生精功能的毒性效应，探讨了BPAF对雄性大鼠下丘脑－垂体－睾丸轴的内分泌干扰作用；利用人肾上腺皮质细胞（H295R），比较了环境中检出率较高的四种双酚类化合物（BPs）的细胞毒性，分析了其干扰类固醇激素合成的特性，并进一步探讨了其分子作用机制；利用小鼠睾丸间质细胞（MLTC-1），研究了LH介导的分子途径在BPAF抑制睾酮合成过程中的毒性作用。.取得的科研成果简述如下：BPAF的大鼠体内暴露实验发现，高剂量的BPAF显著降低大鼠血清睾酮（T）水平而提高了黄体生成素（LH）和卵泡刺激素（FSH）的水平。BPAF暴露导致睾丸生精功能受损，生精上皮变薄、精子细胞脱落。睾酮合成通路关键分子表达水平的降低（包括SR-B1、StAR和P450scc等），可能是睾酮合成降低的主要原因，而LH介导的信号通路并未参与其中；人肾上腺皮质细胞毒性研究显示，BPs的细胞毒性由强到弱依次为BPAF > BPA > BPS > BPF。BPA和BPS主要抑制孕酮、皮质醇、醛固酮及睾酮的合成，BPF促进孕酮及雌二醇的合成，而BPAF主要抑制睾酮而促进孕酮的合成。BPA抑制类固醇激素的合成可能与StAR、CYP11A1、HSD3B2、CYP11B1、CYP11A2和CYP17A1等基因的下调表达有关，BPAF抑制睾酮、醛固酮及皮质醇的合成可能与CYP11B1、CYP11A2和CYP17A1等基因的表达下调有关；BPAF的MLTC-1间质细胞毒性实验显示，BPAF抑制间质细胞孕酮的合成，可能与孕酮合成基因的下调表达有关。.总之，通过本项目的研究为BPAF及BPs的污染防治和人类生殖健康预防提供了理论依据和数据支持。