全氟辛酸（PFOA）是一种人工合成的全氟化合物（PFCs）,分布广泛,具有环境持久性和难降解性,并能引起生物毒性效应。从物种保护的角度探究PFOA对两栖类黑斑蛙生殖毒性影响有非常重要的意义。本项研究选取全氟化合物PFOA为目标污染物,选取两栖动物雄性黑斑蛙为研究对象,采用静态置换法和体内暴露实验方法,研究PFOA对雄性黑斑蛙生殖毒效应及致毒机理。体内暴露实验结果表明暴露于0.01-1mg/L PFOA溶液的黑斑蛙精子数量和活性显著下降,精子畸形率显著升高,其中1mg/LPFOA溶液暴露后,精子的数量下降了43.7%,精子的活性降低55.1%,而精子的畸形率升高了1.84倍;对黑斑蛙与精子发生密切相关的ATP酶活性进行了检测,结果表明Na⁺K⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶的活性也随着PFOA暴露浓度的升高而显著上升,其中1mg/L PFOA溶液暴露后,Na⁺K⁺-ATP酶、Ca²⁺-ATP酶和Ca²⁺Mg²⁺-ATP酶的活性分别上升了2.05、1.97和1.97倍,结果表明精巢中离子稳态失衡,干扰精子发生及成熟;随着低剂量PFOA暴露浓度的升高,睾酮含量显著降低,而雌二醇含量则显著升高,性激素分泌严重失调;qRT-PCR检测发现,芳香化酶P450基因和类固醇因子SF-1基因相对表达量水平都显著上升,表明了PFOA通过调节芳香化酶P450和类固醇因子SF-1基因表达量,干扰性激素合成。通过电镜实验观察分析PFOA暴露后黑斑蛙精巢中的超微结构变化。PFOA溶液暴露后,生精支持细胞出现空泡、细胞分散和细胞结构不完整等现象;生精支持细胞微出现内质网扩大、线粒体浮肿、细胞核畸形等结构变化;精子微结构中出现了空泡、尾部畸形等现象。对雄性黑斑蛙精巢抗氧化系统检测,结果表明活性氧ROS和丙二醛MDA的含量显著升高,同时超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT活性升高,还原型谷胱甘肽GSH含量明显上升,谷胱甘肽硫转移酶GST活性下降,琥珀酸脱氢酶SDH和乳酸脱氢酶LDH活性明显上升,其中1mg/LPFOA溶液暴露后,ROS水平和MDA含量分别上升了2.91倍和3.51倍,结果表明PFOA引起了脂质过氧化损伤,破坏了黑斑蛙精巢的抗氧化系统的稳态,引起黑斑蛙的氧化应激反应;Western Blotting蛋白检测结果发现,随着PFOA暴露浓度的升高,Bax蛋白和Caspase 3、8、9蛋白表达水平显著增加,而Bcl-2蛋白的表达水平则降低,表明了PFOA通过线粒体通路诱导了黑斑蛙精巢细胞发生凋亡。此外,PFOA溶液暴露后,Chop蛋白的表达水平也上升,表明了PFOA对黑斑蛙精巢的内质网凋亡通路有干扰。综上所述,低剂量PFOA暴露下,PFOA能够造成黑斑蛙的精子数量和活性下降、精子畸形率升高及精巢的微结构发生变化,这与PFOA导致黑斑蛙精巢离子稳态失衡、性激素分泌失调、氧化应激和细胞凋亡有关。本研究阐明了PFOA对两栖动物生殖毒性影响及毒性机理,为两栖动物种群保护研究提供了重要科学依据。