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作者 | 夏西超
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答辩日期 | 2017-11-22
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文献子类 | 博士后
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授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心
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授予地点 | 北京
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导师 | 郭良宏
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关键词 | 环境内分泌干扰物,背角无齿蚌,性腺分化,间性,awsox2,awsox9
Environmental Endocrine Disruptors, Anodonta Woodiana, Gonadal Differentiation, Intersex, Awsox2, Awsox9
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学位专业 | 环境科学
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其他题名 | EFFECT OF ENVIROMENTAL ENDOCRINE DISRUPTORS ON GNOAD DIFFERENTIATION OFAnadonta woodiana
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英文摘要 | 环境内分泌干扰物能够干扰生物维持体内平衡和调节发育过程的正常激素,影响这些激素产生、释放、代谢、结合、排泄、交互作用的外源性化合物,导致生物体正常生理功能的紊乱,造成生长和遗传等方面的不良反应,模仿了天然激素或抗天然激素的效果。环境内分泌干扰物对生物体正常发育的扰乱破坏作用,尤其对人类生殖健康的影响逐步引起人们的高度重视和学术界的极大瞩目,各国
开始研究环境内分泌干扰物的筛选技术及其对各类生物的影响。淡水软体动物作为动物王国的重要成员,是水体环境内分泌干扰物作用的靶生物之一。本研究以淡水软体动物——背角无齿蚌为研究对象,克隆出Sox2和Sox9基因并分别命名为AwSox2和AwSox9,分析双酚A(BPA)、阿特拉津、17-α-乙炔雌二醇、三氯杀螨醇和三丁基氯化锡对背角无齿蚌性腺分化和AwSox2和AwSox9表达的影响,揭
示这些环境内分泌干扰物的生殖毒性。
1. 环境内分泌干扰物对背角无齿蚌雌性个体性腺分化的影响。与对照组相比,BPA处理后,7d雌性个体卵母细胞的数量下降,细胞开始皱缩,形状不规则;14d和21d在卵母细胞内产生空隙;28d卵泡空性结构明显,个别卵母细胞畸形显著;35d一些退化的卵母细胞和卵母细胞退化产生的空隙,部分染色质发生不规则凝集和固缩,个别卵母细胞出现多核现象。阿特拉津处理后次级卵母细胞的数
量增加,其直径较小,聚集成团,卵泡内出现包裹卵母细胞的颗粒细胞核,透明隔显著减少。17-α-乙炔雌二醇处理后雌性个体前期卵泡数量明显增多,后期卵泡完整结构遭到破裂,卵细胞散落,颗粒细胞和透明隔显著减少或者丢失。三氯杀螨醇处理后卵泡排列松散,界限不清晰,卵泡壁结构模糊,卵泡破裂,卵细胞散落,卵细胞形态出现不规则现象。三丁基氯化锡处理后卵细胞壁出现破损,排列松散,形态出现不规则现象;卵泡破裂,卵细胞散落,卵细胞结构不清晰,甚至消失,透明带皱缩;后期卵细胞周围颗粒细胞显著减少,透明隔消失。
2. 环境内分泌干扰物对背角无齿蚌雄性个体性腺分化的影响。与对照组相比,BPA处理后,14d精巢生精小管中处于精母细胞和精细胞时期的生精小囊数目减少,且管腔中精子数量减少,出现非细胞区域。21d可见部分精子凝聚于生精小管管腔中央,管腔内空隙明显增大现卵母细胞,成熟精子浓缩,出现非细胞区域。28d和35d非细胞区域增加,精子浓缩加重,精原细胞和精母细胞数目都有环境内分泌干扰物对背角无齿蚌性腺分化的研究所减少,局部出现卵泡样结构。阿特拉津处理后,21d精巢生精小管中处于精母细胞和精细胞时期的生精小囊数目减少,后期管腔中精子数量减少,出现非细胞区域。28d生精小管中桑椹胚明显增多,局部出现卵泡样结构。17-α-乙炔雌二醇处理后,14d精巢生精小管间隙出现特殊组织,21d精巢生精小管间隙继续加大,处于精母细胞和精细胞时期的生精小囊数目显著减少,管腔中精子数量减少,出现非细胞区域。28d精巢生精小管间隙继续加大,间隙局部出现卵泡样结构。35d精巢生精小管间隙继续加大,生精小管间隙局部出现卵泡样结构中可见卵母细胞。三氯杀螨醇处理后,7d精巢生精小管排列规则,精细胞散在分布其中;14d精巢生精小管间隙处于精母细胞和精细胞时期的生精小囊数目显著减少,管腔中精子数量减少,桑椹胚增多,出现非细胞区域;21d精巢生精小管非细胞区域继续增多,桑椹胚周围出现透明隔样结构;28d和35d精巢生精小管中可见初级精母细胞和卵细胞。三丁基氯化锡处理后,14d精巢生精小管间隙处于次级精母细胞数量增加,管腔中精子数量减少;21d精巢生精小管次级精母细胞和桑椹胚增多;28d和35d精巢生精小管中出现非细胞区域,桑椹胚继续增多。
3. 环境内分泌干扰物对背角无齿蚌雌性个体AwSox2 和AwSox9 表达的影响。与对照组相比,BPA 处理后AwSox2 表达水平呈现上调趋势,在第14d 到35d显著升高, AwSox2mRNA 水平增加了43.44%(P<0.05)以上。与对照组相比,BPA处理后AwSox9 表达水平出现下调趋势,在第14d、28d 和35d 显著减少,AwSox9mRNA 水平分别减少了29.77%(P<0.01)、42.96%(P<0.05)和59.55%(P<0.01)。阿特拉津处理后AwSox2 表达呈现上调趋势,其中在第14d、21d、28d和35d, AwSox2mRNA 水平分别增加了1.18 倍(P<0.05)、92.13%(P<0.05)、1.33倍(P<0.01)和2.14 倍(P<0.01)。阿特拉津处理后AwSox9mRNA 水平有所下调趋势,但无统计学差异。17-α-乙炔雌二醇处理后AwSox2 表现上调趋势,在第14d、21d、28d 和35d, AwSox2mRNA 水平分别增加了90.92%(P<0.05)、1.28 倍(P<0.01)、3.25 倍(P<0.01)和5.45 倍(P<0.01)。三氯杀螨醇处理后AwSox2 呈现波动趋势,在第21d、28d 和35d, AwSox2mRNA 水平分别增加了81.29%(P<0.05)、78.14%(P<0.05)和85.61%(P<0.05)。三氯杀螨醇处理后Sox9 表达水平呈现下调趋势,在14d、28、35d,AwSox9mRNA 水平分别减少48.31%(P<0.05)、44.44%(P<0.05)和70.58%(P<0.01)。三丁基氯化锡处理后AwSox2 表现出下调趋势,其中在第7d、21d、28d 和35d, AwSox2mRNA 水平分别减少了30.40%(P<0.05)、45.32%(P<0.01)、45.69%(P<0.01)和61.87%(P<0.01);三丁基氯化锡处理后AwSox9mRNA 水平呈现上调趋势,第14d 到35d 之间,AwSox9mRNA 水平增加了53.37%(P<0.05)以上。
4. 环境内分泌干扰物对背角无齿蚌雄性个体AwSox2 和AwSox9 表达的影响。与对照组相比,BPA 处理后AwSox2 表达水平随时间呈现依赖性上调趋势,第7d 到35d 之间,AwSox2mRNA 水平增加了2.02 倍(P<0.01)以上;BPA 处理后AwSox9 表达水平呈现时间依赖性下调趋势,其中在第7d AwSox9mRNA 水平减少了37.65%(P<0.05),35d 减少了79.82%(P<0.01)。阿特拉津处理后AwSox2表现出下调趋势,其中在第21d、28d 和35d, AwSox2mRNA 水平分别减少了48.81%(P<0.05)、40.67%(P<0.05)和53.52%(P<0.05);从7d 到35d,阿特拉津处理后AwSox9 表达水平呈现时间依赖性下调趋势,AwSox9mRNA 水平减少了35.77%以上(P<0.05)。17-α-乙炔雌二醇处理后AwSox2 表达水平出现显著的上调趋势,从第7d 到35d, Sox2mRNA 水平增加了62.63%(P<0.05)以上;17-α-乙炔雌二醇处理后AwSox9 表达水平呈下调趋势,在21、28 到35d,AwSox9mRNA水平分别减少了50.40%(P<0.05)、78.36%(P<0.01)和78.07%(P<0.01)。三氯杀螨醇处理后AwSox2 表达水平呈现波动趋势,第7d 上升,14d 回至对照水平,随后出现下调趋势,第21d 和35d 分别减少了42.43%(P<0.05)和52.63%(P<0.05);三氯杀螨醇处理后AwSox9mRNA 水平减少51.01%以上。三丁基氯化锡处理后AwSox2 表达水平出现波动趋势,第7d 和14d 有所升高,但无统计学意义,随后呈现显著下调趋势,第21d、28d 和35d 分别减少了41.62%(P<0.05)、43.32%(P<0.05)和31.57%(P<0.05);在第14d 到35d,三丁基氯化锡处理后AwSox9mRNA水平呈显著上调趋势,AwSox9mRNA 水平至少增加了1.12 倍(P<0.01)。
17α-乙炔雌二醇、阿特拉津、双酚A、三氯杀螨醇具有从转录水平不同程度下调AwSox9 基因表达和上调AwSox2 基因表达功能,三丁基氯化锡作用则相反。对于雄性个体而言,17α-乙炔雌二醇、阿特拉津、双酚A、三氯杀螨醇具有雌激素激动剂的效应,而三丁基氯化锡具有拮抗剂的效应,但是作用通路不同。由此可见,淡水软体动物背角无齿蚌性别分化过程中对环境内分泌染污物干扰较为敏感,雄性个体向雌性个体出现间性现象的可能性较大。形态学分析发现,雄性个环境内分泌干扰物对背角无齿蚌性腺分化的研究体间性过程中可能有两个途径,一是精曲小管桑椹期精细胞转变为卵细胞,二是精巢间质部位出现具有雌性卵泡样的结构。 |
语种 | 中文
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页码 | 138
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源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/41550]  |
专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
夏西超. 环境内分泌干扰物对背角无齿蚌 性腺分化的研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2017.
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