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人类生殖问题的高发已是一个全球性的现象,而对其致病因素的了解仍有限。流行病学资料显示环境内分泌干扰物的大量使用可能是不育高发的一个重要危险因素。目前关于环境暴露剂量内分泌干扰物的研究主要集中在发育期(胚胎期),且传统毒理学上认为的“安全”剂量下的双酚A(BPA)对生殖功能的影响目前仍存争议;考虑到如此低剂量下的BPA的效应在无阳性对照组时的结果可能出现偏颇;而雄性生殖细胞相对于雌性在出生后更易并更长时间的在减数分裂期受到环境暴露的影响,而减数分裂过程中DNA的频繁解螺旋,是环境暴露诱导表观遗传最易感的时期。因此本研究探索并比较两种日常生活中经常接触的内分泌干扰物—BPA及阳性对照物乙炔雌二醇(EE2)—在出生后对雄性生殖功能的影响。研究从影响雄性生殖的两方面因素进行:一是精子发生及精子功能(精子功能即包括使卵子受精的能力,也包括携带环境暴露信息的能力),二是性行为。第一部分:父代BPA及EE2暴露对繁育子代能力及子代效应的影响及机制目的:探索并比较“安全”剂量BPA与EE2对大鼠精子功能及子代健康的影响并探讨可能机制,以期发现两者在对雄性生殖功能上的相似及不同处。方法:出生26天的雄性大鼠按体重随机分成空白对照组(C组)、BPA暴露组(35μg/kg bw/day,BPA组)和EE2暴露组(2.5μg/kg bw/day,EE2组);于PND 182时,F0代雄性大鼠与未暴露雌性大鼠配对并产生F1代,检测F0代的生育力及繁育力。于PND 202处死并检测F0代的精子质量及睾丸转录组、病理、生精小管周期、睾丸雄激素水平和血清激素水平。出生后的F1代雌雄大鼠连续监测其进食量和体重,于PND 202时处死并检测F1代雌雄大鼠的血糖、血脂及F1代雄性大鼠的精子功能、睾丸病理、生精小管周期及血清性激素。结果:1)EE2组而非BPA组大鼠出现低体重和低血脂(TC和LDL-C)现象;2)BPA组雄性大鼠需要更长的时间才能交配成功(BPA组:5(4-9);C组:3(1-4)),而EE2组大鼠的生育力下降了66.7%;两者的精子质量及睾丸H&E染色结构均无明显改变,但睾丸超微结构中观察到自噬溶酶体及凋亡小体存在。3)BPA诱导睾丸51个差异表达基因(DEGs),EE2组的DEGs为269个;4)EE2组大鼠睾丸视黄酸(RA)代谢通路及睾酮合成通路改变、血清及睾丸组织中睾酮下降,但生精小管周期中Ⅶ和Ⅷ期生精小管数量无明显改变;5)父代BPA暴露增加雄性子代体重;父代EE2暴露增加雌雄子代体重及雄性子代血清TC;6)父代BPA及EE2暴露的雄性子代大鼠的精子功能、睾丸结构、循环中睾酮及雌激素水平、生精小管周期中Ⅶ和Ⅷ期生精小管数量均无明显改变。结论:1)BPA暴露使雄性大鼠需要更长的时间交配成功并诱导睾丸超微结构及转录组改变,但其生育力及精子质量正常;EE2暴露大鼠生育力下降,这与EE2诱导睾丸中RA代谢通路及睾酮合成下降有关。2)父代BPA和EE2暴露均增加雄性子代大鼠的体重,这种效应可能与诱导下丘脑高炎症信号通路改变有关(见第二部分结果);而雄性子代的精子功能均无明显改变。第二部分:BPA和EE2暴露对雄性性行为的影响及机制目的:比较“安全”剂量BPA及EE2暴露对雄性大鼠性行为和下丘脑转录组的影响,探讨下丘脑表达基因相关信号与性行为的关系。方法:动物实验设计方法同第一部分;分别用摄像机观察F0及F1代雄性大鼠在PND 170-PND180期间的性行为并对F0及F1雄性大鼠的下丘脑进行转录组测序分析。结果:1)BPA而不是EE2暴露雄性大鼠自身的射精潜伏期为对照组的2.8倍,且两者诱导其下丘脑转录组的DEGs分别为4和14个。2)父代BPA和EE2暴露均不影响雄性子代大鼠骑跨、插入、射精的潜伏期、骑跨和插入的频率以及射精效率;但父代BPA暴露诱导子代下丘脑164个DEGs,主要涉及子代下丘脑高炎症反应信号通路的改变,而父代EE2暴露诱导子代下丘脑转录组3433个DEGs,主要涉及炎症、内分泌和神经突触通路的变化。结论:出生后BPA的暴露增加雄性大鼠射精所需要的时间,但未发现其与下丘脑调控性行为的基因表达相关;父代的BPA及EE2暴露均不影响子代雄性大鼠的性行为,却有增高其雄性子代下丘脑炎症反应的可能性,且EE2暴露雄性子代大鼠有发生可卡因和尼古丁依赖的风险。综上所述,本研究提供了“安全”剂量BPA和EE2暴露对生殖功能中的两个重要靶器官--睾丸和下丘脑--的转录组测序结果,为了解BPA及EE2对睾丸和下丘脑组织在mRNA分子水平上的影响提供较多的线索。