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17α-炔雌醇(EE2)是一种广泛存在于海洋环境中的内分泌干扰物,具有多种毒性效应,影响鱼类的生殖生长和健康。EE2对鱼类生殖毒性效应方面的研究已有较多报道,但关于EE2免疫毒性机制的研究相对较少。本研究选择典型的内分泌干扰物EE2为受试物,以海洋模式动物海水青鳉(Oryzias melastigma)为研究对象,采用RNA-seq测序技术构建了海水青鳉雄鱼肝脏转录组文库,以本实验室前期研究中克隆鉴定的抗菌肽(hepcidin)为目标免疫因子,选取表达变化最为显著的12 h(OM-hep2上调)和48 h(OM-hep1下调)两个时间点,以及有效的EE2暴露浓度(500 ng/L),通过对EE2暴露12 h和48 h后的海水青鳉雄鱼肝脏内分泌、应激反应以及免疫相关差异基因的表达情况筛选并分析,比较评价了 EE2对于海水青鳉的免疫毒性效应。在此基础上,我们设置了先腹腔注射雌激素受体(ER)抑制剂ICI 182780再进行EE2暴露的实验组,比对并筛选出通过雌激素受体及其信号通路调控的靶基因,初步分析并推测其免疫致毒机制。本研究从转录组水平初步探讨了 EE2对海水青鳉的免疫毒性效应及其通过ER介导的可能的致毒机制,该研究为深入研究雌激素受体如何在环境内分泌类污染物对海洋鱼类的免疫毒性效应过程中发挥潜在的调控作用提供重要的参考依据。研究结果如下:(1)构建雄性海水青鳉肝脏的转录组文库Medaka-1v,得到介于201 bp-16,884 bp之间,平均长度为686 bp的122,987条unigenes,其中长度在200 bp-500 bp 的序列 83,267 条,占 67.70%。38,233 条 unigenes(20.8%)注释到 NCBI官方的蛋白序列数据库(NR)数据库,72,662条unigenes(4.5%)注释到NCBI官方的核酸序列数据库(NT)数据库。(2)初步阐明了 EE2暴露不同时间点(12 h和48 h)下海水青鳉雄性成鱼肝脏内分泌、内质网应激、免疫相关功能基因的变化情况:EE2暴露12 h后,内分泌相关基因(如Esr1、Vtg、CHG等)以及雌激素信号通路相关基因(如Hsp90b1、Hspa4、Creb等)的诱导表达,表明12h即可引起内分泌干扰效应;内质网应激通路激活关键基因(例如Eif2ak3、Ire1、atf4、Xbp1等)表达量的显著增加表明EE2 12 h即可引起内质网应激反应;EE2暴露激活抗菌肽基因OM-hep2表达,显著抑制先天性免疫相关信号通路(TNF、JAK-STAT、补体系统)和抗原呈递过程相关基因的表达,即EE2暴露12 h可对先天性免疫造成一定的毒性效应。EE2暴露48 h后,内质网应激通路关键基因(如Hspa5、Eif2ak3、atf6、atf4等)及蛋白质加工运输功能相关的基因的表达量仍持续上调,即内质网应激反应持续激活。TNF、JAK-STAT、补体系统等先天性免疫相关信号通路仍被抑制,抗菌肽基因OM-hep1及TLRs、细胞凋亡信号通路相关基因表达均下调,适应性免疫信号通路(如T细胞受体、B细胞受体信号通路)相关基因表达也呈现下调,表明EE2暴露48 h可持续影响先天性免疫,并进一步对适应性免疫造成一定的毒性效应。综上所述,推测EE2暴露可能通过多种途径对鱼体产生免疫毒性效应。(3)初步揭示了 EE2暴露通过ER介导的免疫毒性效应及作用机制。抑制剂ICI处理组中内质网应激关键基因(如Hspa5、Dnajc3、Hsp90b1等)及内质网中与蛋白质加工与运输相关基因(如Ergic53、Seec61、Osts等)的表达量在EE2暴露48 h后显著下降,暗示EE2引起的内质网应激反应是由ER介导的;Ti组中抗菌肽基因OM-hep1表达量显著回升,部分先天性免疫信号通路相关基因的表达抑制在ICI作用下消除:如TLRs信号通路相关的Tlr5、Map3k8、Junb,JAK-STAT信号通路相关的Socs3、Pik3r1、Spry4,补体系统的C4、Cfh、Masp3b等。上述结果表明,EE2可能通过ER及其信号通路调控部分免疫相关基因的转录表达,进而对鱼体产生免疫毒性效应。综上所述,本研究利用RNA-seq技术,结合腹腔注射雌激素受体抑制剂,从转录水平比较评价了 EE2对海水青鳉的免疫毒性效应,并初步揭示了 EE2暴露可能通过雌激素受体及其信号通路调控的相关机制。本研究为深入探讨海洋环境中内分泌干扰物的免疫毒性效应,及海洋鱼类内分泌系统和免疫系统相互作用的机制研究奠定了基础。