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壬基酚(NP)是非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOs)的原料和降解产物。NPEOs广泛应用于纺织业、农药、乳化剂等,虽然有些国家已限制使用,但大多数国家仍有相当大的生产量,大量的NP已经排入水体中,环境中仍有很高的残留量。大量实验证明NP是环境内分泌干扰物(EDCs),具有拟雌激素效应。McClusky等人报道,NP暴露会对大鼠生殖系统产生严重损伤,包括类固醇合成的改变,精巢结构损伤和附睾精子数减少等。在鱼类研究中发现,高浓度(大于250 μ g/L)的NP可以导致成年雄性斑马鱼精子密度的降低,精小囊结构破坏,数量减少,精子固缩等。实验证明NP通过干扰雄性斑马鱼性类固醇激素合成影响精巢发育。NP暴露可以显著上调成年雄性斑马鱼精巢雌激素受体(ER α)和编码芳香化酶的基因(CYP19A)的表达。NP对鱼类精巢发育影响的研究主要集中在精巢的组织形态变化及性激素干扰方面。而雄配子细胞在不同发育阶段受影响状况,尤其是分子标志物层面的数据很少。鱼类精子形成是一个高度组织化、协调发展的过程,包括精原干细胞自我更新、精原干细胞有丝分裂向减数分裂转化、精母细胞减数分裂、精子形成等阶段。每个阶段都有相应的性激素调控,每个阶段的配子细胞都有其特定的标志性基因表达。研究EDCs与相关基因表达关系,能够更好地揭示EDCs的干扰效应,为判断EDCs对雄性生殖的干扰提供更加完整的依据。本文以成年的雄性斑马鱼(Danio rerio)为对象,分别从:1)分子水平:定量检测斑马鱼精原干细胞标志基因PIWIL1 mRNA、精原干细胞更新因子GDNF及FGF2mRNA,减数分裂过程中精母细胞标志基因SYCP3及CYCLIN B3 mRNA的表达;2)生化水平:使用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)检测斑马鱼精巢组织雄激素(11-KT)和雌激素(E2)的含量;3)组织形态水平:用石蜡组织切片方法研究斑马鱼精巢结构的变化;4)发育水平:统计性腺指数比和精子发生阶段各时期生殖细胞的数量等方面,研究暴露于NP(125μg·L-1)、他莫昔芬(TAM,雌激素受体抑制剂,300 μ g·L-1)、来曲唑(LET,芳香化酶抑制剂,300μg·L-1)、NP+TAM、NP+LET中21d(分别于7d,21d时取样),对斑马鱼精子生成的影响。实验结果显示:1.NP暴露21d可以诱导精原干细胞细胞标志基因PIWIL 1 mRNA、精原干细胞更新因子GDNF,FGF2 mRNA、减数分裂过程中精母细胞标志基因SYCP3及CYCLIN B3 mRNA的表达上调。除NP+TAM组CYCLIN B3 mRNA的表达明显高于对照外,其余NP+TAM、NP+LET联合暴露的各项结果均与对照组无明显差异。2. 组织学结果显示,NP暴露可以使精原细胞(SG)的数量略有增加,精母细胞(PS、SS)比例增加、精子(SZ)密度降低、SG/SZ比例显著上升(与对照相比)。3.NP暴露可提升斑马鱼精巢E2水平,下调雄激素11-KT的含量。结论:斑马鱼精巢GDNF, FGF2和SYCP3基因是反映精巢中雄配子细胞有丝分裂和减数分裂前期状况的有效分子标志基因。125μg·L-1 NP暴露21d可刺激这些基因表达上调,促进精原干细胞的更新和减数分裂进行,但抑制精子形成,使精子细胞的数量明显下降。NP通过上调内源E2水平、下调雄激素11-KT含量途径影响精子的生成过程。抗雌激素药物TAM和LET的加入均缓解了NP引起的干扰效应。