● 摘要
随着工业的快速发展,酚类对环境污染的同益加重,双酚A(BPA)是一种化工原料的降解产物,对动物生存环境已形成污染。在高浓度下具有毒性效应,可直接导致动物中毒死亡;在低浓度对动物的内分泌机能具有干扰作用,导致动物生长发育和生殖机能异常,从而影响种群的正常繁衍。本研究以中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪为研究对象,评价BPA对蝌蚪的毒性、抗变态和性腺分化的雌激素效应,探讨酚类环境雌激素的效应机制,并为环境保护提供理论依据。 实验将蝌蚪分为成体染毒组和野生组,分别暴露不同BPA浓度的水体中,变 态完成后统计成活率、体长和体重、变念时间和雌雄比例,评价BPA对蝌蚪生长发育的毒性效应和对性腺分化的雌激素效应。用免疫组化方法检测ER、AR和芳香化酶在性腺中的表达及ER在肝中的表达。主要结果如下: 1 BPA对中国林蛀蝌蚪24h、48h、72h的LD_50分别为3.17×l0~-5M、2.993×l0~-5M、2.854×10~-5M,SD为O.8009×l0~-5M。可见BPA在安全浓度以上,随着浓度的增加,蝌蚪的死亡率也增加。 2 在安全浓度以下,BPA在1O~-5、10~-6、10~-7M下对林蛙蝌蚪的变态成活率没有影响。在成体染毒组,BPA在10~-5M下导致幼蛙体长减小。在野生组,各个BPA处理浓度对幼蛙体长没有影响。说明成体林蛀被BPA侵染后,其后代幼蛙的体长可受某一浓度BPA的影响而减小。 BPA在10~-5M下,可导致成体染毒组和野生组蝌蚪变念后幼蛙的体重都明显减小,而在其它BPA处理浓度下,对成体染毒组和野生组幼蛙的体重都没有明显影响,说明BPA导致幼蛙体重减小仅在某一浓度范围。 3 l0~-5~l0~-6M、BPA可延长蝌蚪的变态时间,随着BPA浓度的增大,变态时间明显延长。BPA对成体染毒组和野生组蝌蚪的抗变态作用无显著差异,说明BPA对蝌蚪的抗变念作用与其父母代是否被BPA侵染无关。 4 BPA在10~-5、10~-6M下,可诱导成体染毒组幼蛙雌性比例明显增加,在10~-6M下,BPA可诱导野生组幼蛙雌性比例明显增加。说明BPA诱导中国林蛙幼蛙雌性比例升高仅在某一浓度范围,高于或低于这一浓度范围都不能引起雌性比例明显升高。成体染毒组受BPA诱导而雌性比例升高所适应的浓度范围比野生组大。 5 BPA可诱导林蛀出现雌雄同体,雌雄同体的比例与BPA浓度的变化未呈现一定规律。雌雄同体均出现于成体染毒组,在野生组未出现。可见成体染毒与雌雄同体的形成关系密切。推测林蛙成体受BPA侵染后,BPA进入母体卵巢并蓄积于卵母细胞中,含有BPA的卵子受精后发育成蝌蚪,随后在性腺分化中产生效应。 6 通过免疫组织化学检测,l0~-6M BPA对林蛙幼蛙精巢芳香化酶具有最大的增强效应,这与BPA在10~-6M时导致雌性比例最大的实验结果一致。说明在蝌蚪性腺分化过程中,芳香化酶活性的增强是诱导性腺分化为卵巢的重要因素。 7 BPA诱导ER表达的强弱与诱导芳香化酶表达基本一致。可见随着精巢内芳香化酶含量的增加,ER含量在增加。其原因是BPA诱导芳香化酶表达后,芳香化酶促使雄激素转化为雌激素,而雌激素可上调ER的表达。因此,BPA在l0~-6M时同样使ER最大程度表达,这与BPA在该浓度时导致雌性比例最大及最大程度地诱导芳香化酶表达的结果一致。 8 在成体染毒组和野生组,BPA都明显抑制幼蛙精巢内AR的表达。并且在较高浓度下,对成体染毒组AR表达的抑制作用强于野生组,而在较低浓度下,对成体染毒组AR表达的抑制作用弱于野生组。 综上所述,BPA可诱导林蛙性腺转化为卵巢,不是作为外源雌激素直接作用于性腺,而是由于BPA增强芳香化酶的表达,芳香化酶促使雄激素转化为雌激素,改变雌雄激素的相对含量,而雌激素可诱导ER表达的增强,抑制AR的表达。