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双酚A(BPA)是一种常见的环境污染物,被广泛应用于工业及日用消费品的生产中,在环境中无处不在,影响着人类和动物的生理健康。BPA的作用复杂多样,既有内分泌干扰或毒性作用,也与氧化应激及异常的表观遗传调控息息相关。我们之前的研究发现,BPA会影响鱼类卵巢的整体DNA甲基化水平,而体外细胞的应答方式和机制尚不清楚。此外,在BPA影响下氧化应激与DNA甲基化之间的联系及分子机制尚未明确,有待深入探究。因此,本研究使用草鱼卵巢细胞(GCO)模型,用0.3、3和30μM BPA进行为期48 h的暴露实验。通过对细胞增殖、活力的检测探究BPA的毒性效应;结合流式细胞术对胞内ROS水平的分析及对胞内MDA、H2O2、GSH、GSSG的含量和G6PDH酶活性的检测来探究机体氧化应激状态;通过斑点杂交和免疫组化检测5m C水平,通过酶联免疫和q RT-PCR方法分别检测DNMTs蛋白和m RNA表达水平,探究BPA对DNA甲基化的影响;对GSH合成及一碳代谢相关底物(MET、SAM、SAH、Hcy和Cys)含量和相关酶(MAT、GNMT、CBS和γ-GCS)活性的酶联免疫检测;综合探讨了BPA对细胞氧化应激和基因组DNA甲基化的不同剂量反应。主要结果如下:1.暴露BPA 48 h后,细胞增殖能力和活力均呈浓度依赖性下降的趋势,并在30μM BPA处理后显著降低,表明BPA对GCO细胞的增殖和生长有着抑制作用。同样,30μM BPA导致胞内ROS、H2O2和MDA含量增加,引起胞内氧化应激及脂质过氧化程度加剧,导致细胞损伤;而0.3μM BPA使细胞活力略微上升、胞内ROS水平轻微下降、GSH水平及GSH/GSSG比值升高、G6PDH活性增强,表明0.3μM BPA暴露可能促进GSH的循环生成。2.DNA甲基化结果显示,GCO细胞的5m C水平在0.3和3μM BPA组显著上升,而在30μM BPA组出现降低的趋势,与剂量呈现倒U型关系。细胞中dnmt3、dnmt4、dnmt5、dnmt7和dnmt8的m RNA表达水平也呈倒U型,其中相关性分析显示,dnmt5和dnmt7与5m C变化具有相关性。同时,DNMT蛋白水平以及反映细胞甲基化能力的SAM/SAH比值也呈现倒U型趋势。不同的是,0.3和3μM BPA对dnmt1和dnmt6表达水平无影响,30μM BPA可引起细胞dnmt1的表达水平下调,dnmt6的表达水平上调。3.30μM BPA引起MET、SAM、SAH和Hcy含量的显著增加,以及MAT、GNMT、CBS和γ-GCS酶活性的显著增强,0.3或3μM BPA对其没有显著影响。Cys的含量在3μM BPA组显著降低,而在0.3和30μM BPA组没有明显变化。结果表明,30μM BPA使GCO细胞的GSH从头合成增强,这可能破坏细胞内一碳代谢平衡并进一步抑制DNA甲基转移活动。综上所述,本研究发现低剂量BPA能够增强GCO细胞内的GSH循环合成、及时清除ROS,从而创造相对还原性的胞内环境,表现出低毒兴奋效应;同时上调dnmts的转录水平,引起整体5m C水平的上升。而高剂量的BPA能够明显诱导细胞的氧化应激反应,使ROS水平上升,刺激GSH的从头合成,进而影响了细胞内一碳代谢过程并降低了5m C水平。本研究丰富了BPA对雌性鱼类性腺中氧化应激和DNA甲基化的影响及内在联系的研究,有助于人们对BPA毒性效应的进一步理解,并指出BPA在水产养殖中的健康风险,进而促进养殖水域生态风险评估工作的深入开展。