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微囊藻毒素(MCs)是一类在蓝藻水华污染中出现频率最高、产量最大、造成危害最严重的蓝藻毒素。近来研究发现,MCs具有生殖毒性,能导致性腺病理损伤,体内性激素水平紊乱,是潜在的环境内分泌干扰物。本研究以MC-LR为染毒物,以生殖内分泌系统中性激素的合成与调节为中心,结合体内和体外的实验,分别从组织结构、激素水平、基因表达各层面的变化探讨了MCs对生殖内分泌系统的干扰作用及可能的影响机制。在体内实验中,采用斑马鱼为实验材料,模拟野外自然环境下慢性暴露过程,仔鱼从出膜5 d开始分组暴露于浓度为0,0.3,3和30μg/L的MC-LR中,直至90 d性成熟。选取雄性斑马鱼,分别从生长发育参数、性腺结构病理变化和性激素分泌水平,以及下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)上类固醇调节相关基因变化几方面进行分析。结果显示:从仔鱼-性成熟的生命周期的MC-LR慢性暴露会导致生长抑制、精巢组织损伤和精子发育迟缓。实验中,30μg/L暴露组中性激素T/E2比例的显著下降,表明MC-LR的慢性暴露导致了性激素分泌调节失衡,并且通过调节HPG轴上性激素合成和作用关键基因(gnrh2,gnrh3,fshβ,lhβ,ar和cyp19a1b)的表达,促进血液循环中睾酮(T)向雌二醇(E2)的转化。此外,各暴露组雄鱼肝脏vtg1基因均显著上调,提示MC-LR的长期慢性暴露可能产生雌激素样效应风险。本实验结果表明,对斑马鱼整个生长发育周期的慢性MC-LR暴露会对精巢造成结构和功能损伤,并干扰生殖系统正常内分泌调节,其潜在的内分泌干扰作用可能对MCs污染水域鱼类的生长、繁育乃至种群动态结构产生威胁。体外实验首次采用人肾上腺皮脂瘤细胞(H295R)为实验材料,按照筛选类固醇干扰物的常用方法,使用不同浓度梯度MC-LR(0,1,100,500,1000,5000 n M)分别进行暴露,48 h后收集细胞和培养基,测定培养基中性激素T和E2的含量及细胞中类固醇分泌通路上相关基因的表达。结果显示:各暴露组性激素合成相关基因(St AR,HMGR,CYP11A,CYP17,17β-HSD1,17β-HSD4,CYP19)均显著上调,表明MC-LR在体外造成内分泌干扰作用。低浓度组中(1和10 n M MC-LR),性激素T和E2合成水平显著上升,芳香化酶基因(CYP19)也出现显著上调,表明低浓度MCLR通过上调CYP19促进雌激素的生成,具雌激素效应风险。本实验表明这种MC-LR对类固醇合成通路的调节和潜在雌激素效应可能是其对生殖内分泌干扰的影响机制之一。