【摘要】：甲狀腺激素(THs)三碘甲腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4)對(duì)魚類諸多生理機(jī)能具有重要的調(diào)控作用。為確定有機(jī)磷農(nóng)藥久效磷對(duì)魚類甲狀腺軸的干擾效應(yīng)，本文檢測(cè)了久效磷農(nóng)藥對(duì)雄性和雌性金魚血漿THs含量以及下丘腦-垂體-甲狀腺軸(HPT軸)不同位點(diǎn)上調(diào)控THs合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝等過程的相關(guān)基因表達(dá)水平的影響，從激素水平和基因水平兩個(gè)層面較為系統(tǒng)地研究了久效磷農(nóng)藥對(duì)HPT軸的干擾效應(yīng)及潛在作用機(jī)制。此外，久效磷農(nóng)藥可能通過復(fù)合作用機(jī)制干擾魚類內(nèi)分泌系統(tǒng)，本文進(jìn)一步研究了久效磷(標(biāo)準(zhǔn)品)對(duì)雄性和雌性金魚血漿THs和性激素水平的影響，并以肝臟脫碘酶(d1、d2、d3)、促甲狀腺激素(TSH)合成與分泌、促甲狀腺激素釋放激素(TRH)/促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)調(diào)控等多個(gè)甲狀腺軸內(nèi)分泌相關(guān)因子以及性腺芳香化酶、促性腺激素(GtHs)合成與分泌、促性腺激素釋放激素(GnRHs)調(diào)控等多個(gè)生殖軸線內(nèi)分泌相關(guān)因子為指標(biāo)，探討了久效磷干擾金魚HPT軸和HPG軸的潛在交互作用，以期為可通過影響多個(gè)內(nèi)分泌軸線發(fā)揮其內(nèi)分泌干擾作用的污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供更多理論依據(jù)。本文研究結(jié)果表明： (1)0.01、0.10和1.00mg/L久效磷農(nóng)藥暴露金魚21天，能夠造成甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞增生、濾泡細(xì)胞肥大、膠質(zhì)缺失等病理學(xué)變化。采用放射性免疫法(radioimmunoassay, RIA)檢測(cè)了血漿中THs含量，結(jié)果表明：三個(gè)濃度久效磷農(nóng)藥均能夠顯著降低雄魚血漿TT3含量及TT3/TT4比值，但對(duì)TT4含量無明顯影響；血漿FT3和FT4含量分別在0.01、1.00mg/L暴露組和0.10mg/L暴露組顯著降低。久效磷農(nóng)藥暴露21天也能夠?qū)е麓菩越痿~血漿TT3含量及TT3/TT4比值降低；三個(gè)濃度久效磷農(nóng)藥均能夠?qū)е麓启~血漿FT3含量顯著降低，0.10mg/L久效磷農(nóng)藥能夠顯著降低血漿FT4含量，但與雄魚不同的是，雌魚血漿FT4含量在0.01mg/L暴露組顯著升高。由此說明，久效磷農(nóng)藥具有潛在的甲狀腺干擾效應(yīng)，能夠造成雄性和雌性金魚血漿THs水平紊亂。 (2)0.01、0.10和1.00mg/L久效磷農(nóng)藥暴露金魚21天后，采用實(shí)時(shí)定量PCR方法檢測(cè)了HPT軸相關(guān)基因表達(dá)水平。結(jié)果表明：由于脫碘酶在肝臟、腦、腎臟等組織中的分布及作用特點(diǎn)不同，久效磷農(nóng)藥對(duì)脫碘酶基因表達(dá)水平的影響具有組織特異性。久效磷農(nóng)藥導(dǎo)致金魚血漿TT3水平降低的主要原因可能與其對(duì)肝臟三種脫碘酶基因表達(dá)的影響有關(guān)，0.01和0.10mg/L久效磷農(nóng)藥對(duì)雄魚和雌魚肝臟d1和d3基因表達(dá)的促進(jìn)作用明顯高于對(duì)d2基因表達(dá)的促進(jìn)作用，在促進(jìn)T4向T3轉(zhuǎn)化的同時(shí)更加強(qiáng)了T3代謝；雄魚中1.00mg/L久效磷農(nóng)藥主要通過下調(diào)肝臟d2mRNA水平，減少了T4向T3的轉(zhuǎn)化，而雌魚中1.00mg/L久效磷農(nóng)藥仍通過上調(diào)d3mRNA水平，加強(qiáng)TH代謝，最終導(dǎo)致血漿TT3水平降低。由于血漿T3水平降低的負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，久效磷農(nóng)藥暴露導(dǎo)致金魚垂體促甲狀腺激素(tshβ)mRNA水平上調(diào)。血漿FT3水平降低除了與TT3水平降低有關(guān)外，可能還與肝臟甲狀腺激素運(yùn)載蛋白(ttr)mRNA水平變化有關(guān)。此外，下丘腦trh mRNA水平下調(diào)以及crh mRNA水平變化的影響機(jī)制較為復(fù)雜，可能同久效磷對(duì)HPT軸之外的其它因子的影響有關(guān)。 (3)0.004、0.040和0.400mg/L久效磷(標(biāo)準(zhǔn)品)暴露雄性和雌性金魚2、4、8、12天后，經(jīng)RIA和實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，能夠造成血漿TT3、TT4、17β-雌二醇(E2)和睪酮(T)水平紊亂，并影響甲狀腺軸和生殖軸線不同位點(diǎn)相關(guān)基因表達(dá)水平。久效磷標(biāo)準(zhǔn)品短時(shí)間暴露的實(shí)驗(yàn)結(jié)果同久效磷農(nóng)藥暴露21天的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不完全一致，但從中我們推測(cè)，久效磷對(duì)甲狀腺軸和生殖軸線的干擾作用可能存在一定程度上的交互影響。久效磷暴露2天和4天，對(duì)肝臟d2和d3基因表達(dá)的抑制作用可能同其導(dǎo)致的E2水平升高有關(guān)；通過久效磷對(duì)金魚性腺中甲狀腺激素受體(TRα-1和TRβ)基因表達(dá)水平的影響推測(cè)，性腺芳香化酶基因表達(dá)水平的升高可能與久效磷暴露造成的T3含量減少存在一定關(guān)系。 綜上，本研究表明，久效磷農(nóng)藥對(duì)雄性和雌性金魚甲狀腺軸具有潛在的干擾效應(yīng)，能夠造成血漿THs水平紊亂，進(jìn)而可能影響依賴THs調(diào)控的相關(guān)生理機(jī)能。HPT軸不同位點(diǎn)上調(diào)控THs合成、轉(zhuǎn)運(yùn)及轉(zhuǎn)化等過程的相關(guān)基因?qū)眯Я邹r(nóng)藥暴露較為敏感，其中，久效磷農(nóng)藥對(duì)肝臟、腦和腎臟等外周組織脫碘酶基因表達(dá)水平影響尤為顯著且具有組織特異性。此外，久效磷農(nóng)藥的有效成分—久效磷短時(shí)間暴露，能夠影響雄性和雌性金魚血漿THs和性激素水平以及HPT軸和HPG軸相關(guān)基因表達(dá)水平。由此我們推測(cè)，久效磷通過復(fù)合作用機(jī)制干擾魚體內(nèi)分泌系統(tǒng)，其對(duì)這兩條內(nèi)分泌軸線的影響間可能存在潛在的交互作用，但尚需結(jié)合更多的體外實(shí)驗(yàn)為此提供更為可靠的理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X592;X174

【參考文獻(xiàn)】

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1 瞿t熺

本文編號(hào)：2788458