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雌激素作为一种多效性的类固醇激素，在心血管疾病、骨质结构、肿瘤发生、生殖以及维持第二性征等众多生理过程中起到重要的调节作用。就生殖方面而言，“雌激素”的称谓早已经不能全面和恰当地概括其实质。这种传统的将雌激素(estrogen)视为雌性特有激素的观念，如今受到了严峻的挑战和极大的冲击。雌激素受体和芳香化酶基因敲除后，生殖能力严重受损的雄性小鼠模型的相继建立，把人们对雌激素调控生殖作用的注意力由雌性转移到雄性。越来越多的实验结果表明，雌激素在其受体介导下，直接调节精子发生过程从而影响雄性生殖生理。本研究先后在尼罗罗非鱼中克隆了三种雌激素受体，并检测它们在雄鱼中的组织分布模式，结合精子发生过程中的受体的差异表达和血清中睾酮(testosterone，T)和17β—雌二醇(estradiol-17β，E2)浓度的变化及其在介导内源和外源雌激素诱导生殖细胞增殖过程中的作用，以及环境雌激素对于性腺发育影响等研究内容，深入探讨了雌激素及其受体在尼罗罗非鱼精子发生过程中的功能和分子作用机制。主要研究结果如下：
1、本文在雄性尼罗罗非鱼中克隆了三种雌激素核受体(ntERα，ntERβ1，ntERβ2)，分别为ERα，ERβ1和ERβ2。经分析，ERα全长1864 bp，编码585氨基酸。ERβ1全长1976 bp，编码557氨基酸。ERβ2全长2004bp，编码667氨基酸。从ERs氨基酸序列的同源性比对来看，相对于同种类型的副本基因，无论是整个开放读码框或是各个功能结构域的相似度都明显高于不同亚型的受体。尽管如此，总体上说，尼罗罗非鱼雌激素受体仍保留有核受体超家族成员的特征。进化树分析表明，它们分属于ERα和ERβ两种不同亚型，其中同种亚型的ERβ1和ERβ2异形体受体同源性较高。
2、Realtime—PCR被用来检测三种雌激素受体mRNA在尼罗罗非鱼雄性个体组织中的个体表达和雌激素受体mRNA在精巢发育过程中的时空表达，结果显示，尼罗罗非鱼雄性个体中，三种雌激素受体基因在检测到的脑组织和外周组织有广泛的表达和分布，精巢是三种雌激素表达量最高的组织，心脏和腮的表达最低。雌激素受体在组织中的显著性表达和分布证实，在参与重要生理功能的组织中，雌激素受体扮演复杂的角色和起着重要的作用。在精巢发育过程，三种雌激素受体在发育早期大量表达，其中ERβ的丰度最高，随着发育的进行，三种雌激素受体的丰度有显著下降，并维持一定的表达水平，暗示着，在尼罗罗非鱼精巢发育过程中，雌激素受体可能扮演着重要的角色，ERβ可能在这个过程中的作用更为明显。同时，在精巢中表现出不同的时序性表达模式，暗示在精子发生过程中，雌激素可能通过不同的受体直接作用于精巢组织以实现调控雄性生殖的功能。
采用放射免疫测定(RIA)检测了精巢发育早期、发育晚期和成熟期三个时期雄鱼血清中T和E2的含量。结果发现，在精巢发育期的整个阶段，雄性尼罗罗非鱼血清中T和E2的浓度逐渐上升，到了精巢发育的晚期，血液循环中的T浓度达到较高的水平并一直持续到性腺成熟，但E2浓度在成熟期开始下降，与T的浓度相比，E2血清浓度始终维持很低水平。暗示，在精子发生的过程中，低浓度的雌激素对维持和促进精子发生过程中有着必不可少的重要作用。
3、分别用E2、雌激素拮抗剂Tamoxifen处理未成熟尼罗罗非鱼雄鱼。组织学结果表明，处理后的尼罗罗非鱼精巢与对照组相比，形态学结构出现组织损害的特征。进一步的生殖细胞增殖检测结果显示，外源性的雌二醇能够诱早期生殖细胞的明显增殖，而雌激素拮抗剂Tamoxifen则抑制了生殖细胞的增殖过程。实时荧光定量PCR分析发现，相对于对照组，三种雌激素受体都明显的被诱导表达，ERβ1显著升高，ERα和ERβ2明显的降低丰度水平。血清E2浓度显著性的升高，T有明显的降低，在E2(1mg/kg、10mg/kg)处理组，E2水平增长幅度非常明显。
结果提示，在尼罗罗非鱼的精子发生过程中，雌激素起着重要的作用，外源雌激素处理后，显著增加血清E2的升高和T的下降，E2诱导ERβ1的显著表达，促进精巢生殖细胞的大量增殖。
4、芳香化酶抑制剂Fadrozole处理来成熟的尼罗罗非照雄鱼后发现，血清E2合成显著降低，T有明显的升高，定量PCR的结果也发现，在Fadrozole的处理下，三种雌激素受体明显的表达丰度降低。处理后的精巢组织形态结构出现发育被明显延迟特征，进一步的细胞增殖检测结果显示，芳香化酶抑制剂Fadrozole抑制早期生殖细胞的增殖，影响精子发生的过程。
结采提示，我们在通过Fadrozole处理尼罗罗非鱼后，由于Fadrozole对芳香化酶活性的抑制作用，内源性雌激素合成的抑制，导致了发育过程中过低的内源性雌激素浓度，抑制了ERs的表达，影响了早期生殖细胞的增殖，导致了发育的延迟和损伤。
5、用环境雌激素浸泡处理尼罗罗菲鱼实验发现，雌激素受体在不同的环境雌激素处理下，呈现不同的诱导表达方式，NP诱导ERα的显著表达，BPA则显著的诱导ERβ1的表达。同时，NP，BPA都能导致血清E2水平升高和T含量降低。环境雌激素NP，BPA通过诱导精原细胞增殖影响精子发生的过程。
结果提示，NP和BPA都能影响尼罗罗非鱼的精子发生过程，但是其作用方式可能有区别，NP通过诱导ERα的表达来影响精子发生过程，BPA则可能通过对ERβ1的诱导来影响尼罗罗非鱼的精子发生。