【摘要】：甲狀腺激素(THs)三碘甲腺原氨酸(T3)和甲狀腺素(T4)對魚類諸多生理機能具有重要的調控作用。為確定有機磷農藥久效磷對魚類甲狀腺軸的干擾效應，本文檢測了久效磷農藥對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)不同位點上調控THs合成、轉運及代謝等過程的相關基因表達水平的影響，從激素水平和基因水平兩個層面較為系統(tǒng)地研究了久效磷農藥對HPT軸的干擾效應及潛在作用機制。此外，久效磷農藥可能通過復合作用機制干擾魚類內分泌系統(tǒng)，本文進一步研究了久效磷(標準品)對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)/促腎上腺皮質激素釋放激素(CRH)調控等多個甲狀腺軸內分泌相關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)調控等多個生殖軸線內分泌相關因子為指標，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內分泌軸線發(fā)揮其內分泌干擾作用的污染物的生態(tài)風險評價提供更多理論依據(jù)。本文研究結果表明： (1)0.01、0.10和1.00mg/L久效磷農藥暴露金魚21天，能夠造成甲狀腺濾泡上皮細胞增生、濾泡細胞肥大、膠質缺失等病理學變化。采用放射性免疫法(radioimmunoassay, RIA)檢測了血漿中THs含量，結果表明：三個濃度久效磷農藥均能夠顯著降低雄魚血漿TT3含量及TT3/TT4比值，但對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。久效磷農藥暴露21天也能夠導致雌性金魚血漿TT3含量及TT3/TT4比值降低；三個濃度久效磷農藥均能夠導致雌魚血漿FT3含量顯著降低，0.10mg/L久效磷農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，久效磷農藥具有潛在的甲狀腺干擾效應，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久效磷農藥暴露金魚21天后，采用實時定量PCR方法檢測了HPT軸相關基因表達水平。結果表明：由于脫碘酶在肝臟、腦、腎臟等組織中的分布及作用特點不同，久效磷農藥對脫碘酶基因表達水平的影響具有組織特異性。久效磷農藥導致金魚血漿TT3水平降低的主要原因可能與其對肝臟三種脫碘酶基因表達的影響有關，0.01和0.10mg/L久效磷農藥對雄魚和雌魚肝臟d1和d3基因表達的促進作用明顯高于對d2基因表達的促進作用，在促進T4向T3轉化的同時更加強了T3代謝；雄魚中1.00mg/L久效磷農藥主要通過下調肝臟d2mRNA水平，減少了T4向T3的轉化，而雌魚中1.00mg/L久效磷農藥仍通過上調d3mRNA水平，加強TH代謝，最終導致血漿TT3水平降低。由于血漿T3水平降低的負反饋調節(jié)作用，久效磷農藥暴露導致金魚垂體促甲狀腺激素(tshβ)mRNA水平上調。血漿FT3水平降低除了與TT3水平降低有關外，可能還與肝臟甲狀腺激素運載蛋白(ttr)mRNA水平變化有關。此外，下丘腦trh mRNA水平下調以及crh mRNA水平變化的影響機制較為復雜，可能同久效磷對HPT軸之外的其它因子的影響有關。 (3)0.004、0.040和0.400mg/L久效磷(標準品)暴露雄性和雌性金魚2、4、8、12天后，經RIA和實時定量PCR檢測發(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相關基因表達水平。久效磷標準品短時間暴露的實驗結果同久效磷農藥暴露21天的實驗結果并不完全一致，但從中我們推測，久效磷對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，對肝臟d2和d3基因表達的抑制作用可能同其導致的E2水平升高有關；通過久效磷對金魚性腺中甲狀腺激素受體(TRα-1和TRβ)基因表達水平的影響推測，性腺芳香化酶基因表達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系。 綜上，本研究表明，久效磷農藥對雄性和雌性金魚甲狀腺軸具有潛在的干擾效應，能夠造成血漿THs水平紊亂，進而可能影響依賴THs調控的相關生理機能。HPT軸不同位點上調控THs合成、轉運及轉化等過程的相關基因對久效磷農藥暴露較為敏感，其中，久效磷農藥對肝臟、腦和腎臟等外周組織脫碘酶基因表達水平影響尤為顯著且具有組織特異性。此外，久效磷農藥的有效成分—久效磷短時間暴露，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軸相關基因表達水平。由此我們推測，久效磷通過復合作用機制干擾魚體內分泌系統(tǒng)，其對這兩條內分泌軸線的影響間可能存在潛在的交互作用，但尚需結合更多的體外實驗為此提供更為可靠的理論依據(jù)。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X592;X174

【參考文獻】

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本文編號：2788458