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环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)是存在于环境中的一些人工合成的化学物质。通过环境介质和食物链进入人体或生物体内,干扰其内分泌系统和生殖功能,影响后代的生存和繁衍。环境内分泌干扰物种类繁多,作用机制复杂,如类雌激素和类抗雌激素的拮抗效应、类雌激素间的协同效应等。为此,关于环境内分泌干扰物的作用机理以及对其的检测和监测已成为生态毒理学研究的热点。本文以河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)为研究载体,利用酶联免疫吸附实验(ELISA)和实时荧光定量PCR(real-time PCR)的方法研究环境内分泌干扰物对鱼类雌激素效应的作用机制,并使之应用于太湖流域水环境的环境雌激素的监测当中。本实验从抽提河川沙塘鳢肝脏mRNA入手,逆转录得到cDNA,设计合适的扩增引物并优化PCR扩增条件,最后得到河川沙塘鳢的卵黄蛋白原(vitellogenin,Vtg)、雌激素受体a(estrogen receptorα,ERα)、雌激素受体β(estrogen receptor,ERβ)基因的cDNA片段。测序并将其上传至www.ncbi.nlm.nih.gov进行BLAST。结果显示经本实验扩增得到的Vtg cDNA序列与矛尾刺鰕虎鱼的有70%同源性,ERαcDNA序列与食蚊鱼的有100%同源性,ERβcDNA序列与尼罗罗非鱼的有86%同源性。随后通过半定量PCR实验初步确定了这三种基因在雌鱼肝脏、卵巢和雄鱼肝脏中的相对表达量。上述实验结果为进一步研究Vtg、ERα、ERβ基因奠定了分子生物学的基础。根据实验获得的的三段cDNA片段分别设计Real-time PCR引物。并对河川沙塘鳢进行腹腔注射NP(nonyphenol,NP)和BaP(benzo[a]pyrene,BaP)暴露实验。对注射200mg/kg NP的雄性河川沙塘鳢在第1、2、4、7、10、14天分别取样(包括肝脏和血清);对注射20mg/kg BaP的雌性河川沙塘鳢也在第1、2、4、7、1O、14天分别取样。此外,用50、100、200mg/kg的NP对雄性河川沙塘鳢注射暴露,6天后取样;用2、10、20mg/kg的BaP对雌性塘鳢注射暴露,6天后取样。将上述所有样品分别进行检测,其中肝脏样品用于Vtg、ERα、ERβ基因的RT real-time PCR定量实验:血清样品则应用ELISA实验方法检测Vtg蛋白的表达量。结果显示,在NP的时间效应实验中,随着注射暴露实验的开始,雄性河川沙塘鳢的ERα、ERβ和Vtg mRNA都有一个先升后降的过程,并且ERα、ERβmRNA上升和下降的趋势先于Vtg。说明NP对于ERα、ERβ和Vtg mRNA都有诱导作用,且ERα、ERβ和Vtg之间可能存在调控与被调控的关系。NP的浓度效应实验体现了NP浓度越高,诱导作用越强的特点。BaP作为芳香烃受体的激动剂,其时间效应实验结果与NP类似,但上调和下降的时间提早,20mg/kg BaP对雌性河川沙塘鳢有诱导的作用。BaP的浓度效应实验与时间效应实验对应,低浓度和中浓度BaP对ERα、ERβ、Vtg基因以及Vtg蛋白具有抑制作用,高浓度20mg/kg时表现出促进作用。将上述ELISA检测方法应用于太湖水域环境雌激素的监测。分别在冬季四个地点、春季六个地点进行采样。结果显示,河川沙塘鳢春季血清Vtg蛋白的含量要明显高于冬季。雄性河川沙塘鳢血清Vtg蛋白在春季被诱导表达。在太湖镇、湖州市、宜兴市河川沙塘鳢血清Vtg蛋白被诱导表达的情况较显著。结合以往的水质数据推测:太湖镇、湖州市、宜兴市受环境雌激素影响较大。