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近年来,环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)对人类和野生动物健康的不良影响已引起学术界和政府的广泛关注。EDCs是能干扰内分泌系统从而影响生物生殖的一大类化合物。其中双酚A(bisphenol A,简称BPA)是近几年公众和科学家关注较多的一种,广泛用于汽车工业用品、医疗器械、微波炉器皿、涂料、粘合剂、包装材料和婴儿奶瓶等,由于这些物品大都是人们经常接触的生活用品,造成双酚A也随之进入体内,对人体造成潜在危害。为了解BPA对雄性斑马鱼性腺发育及生殖功能的影响,将斑马鱼分成乙醇(溶剂)对照、BPA0.5mg/L、BPA1.5mg/L三组,从出生后20天(20 days post hatch,20dph)暴露至100dph,发现BPA1.5mg/L雄鱼性腺指数(gonadal-somatic index, GSI)为6.24%0±0.71‰,低于对照组:8.197‰±0.829‰以及BPA0.5mg/L组:7.309‰±0.126‰,P<0.05,差别具有统计学意义。在27dpf(暴露后一周)、34dpf(两周)、41dpf(三周),100dph分别用反转录RCR (reverse transcription PCR, RT-PCR)检测斑马鱼体内卵黄蛋白原(Vitellogenin,VTG)mRNA表达量,结果发现暴露后三周BPA1.5mg/L VTG mRNA开始表达,VTG mRNA在两个100dphBPA处理组雄鱼肝脏内均有表达。斑马鱼精巢组织切片HE染色也发现,BPA1.5mg/L雄鱼成熟精子数量减少,生精小管畸形,无细胞区增加等现象。将各处理雄性斑马鱼与正常雌鱼交配,BPA1.5mg/L产卵量仅为对照组的63%±2.49%,12h胚胎死亡率与对照组相比增加202.53%±6.21%,72h胚胎畸形率与对照组相比增加399.08%±12.16%,与对照组相比差别均具有统计学意义(P<0.05)。BPA处理后,雄性斑马鱼性腺出现的哪些异常导致子代的出生缺陷(12h胚胎死亡率增加,畸形率增加等)?关于这个问题以往的研究没有涉及到表观遗传学。本研究抽提各处理组100dph雄鱼性腺RNA,逆转录cDNA,荧光定量PCR(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction简称qRT-PCR)检测DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase, DNMTs) mRNA表达量。抽提各处理组性腺组蛋白,Western blot检测H3K4、H3K9、H3K27、H3K36三甲基化水平,将各处理组斑马鱼石蜡固定,切片,免疫组化检测性腺全基因组甲基化水平,H3K4、H3K9、H3K27、H3K36三甲基化水平。DNMTs qRT-PCR检测结果得出,在BPA0.5mg/L的使用剂量时dnmt1、dnmt6、dnmt7、dnmt8 mRNA表达量分别为:1.755±0.735、2.143±0.365、4.147±1.366、1.603±0.143。在BPA 1.5mg/L的使用剂量时dnmt1、dnmt6、dnmt7、dnmt8 mRNA表达量分别为:3.101±0.653、5.036±0.477、3.703±0.19、1.861±0.167,与对照组比较差别均具有统计学意义(P<0.05)。免疫组化结果显示,5甲基胞嘧啶在BPA1.5mg/L组成熟精子中表达明显增加,表明成熟精子全基因组甲基化水平升高。免疫组化、Western blot结果显示:BPA处理组成熟精子H3K9me3表达水平明显增加,H3K4me3、H3K27me3、H3K36me3表达水平没有明显变化。VTG作为斑马鱼EDCs暴露的生物学标志物(biomarker),得到广泛的赞同,我们的前期实验也证实了这一点(BPA暴露导致幼鱼,成年雄鱼体内VTGlmRNA表达)。但是关于BPA对VTG1基因的诱导机制目前没有研究,因此DNA甲基化是否参与了该过程无从得知。本实验将5月龄雄性斑马鱼BPA4mg/L暴露30d,5月龄雄性、雌性斑马鱼乙醇(溶剂对照)暴露30d,硫化测序PCR(bisulfite sequencing PCR,BSP)方法检测肝脏VTGl启动子区6个CpG位点甲基化水平,qRT-PCR检测肝脏VTG1 mRNA表达量。结果发现BPA4mg/L雄鱼肝脏VTG1 mRNA表达量为对照组雄鱼肝脏1761.08±782.59倍。BSP结果也说明BPA4mg/L雄鱼肝脏VTGl启动子区甲基化水平与对照组雄鱼肝脏相比减少2.14倍,与VTGl在两者中的mRNA表达水平一致,表明DNA甲基化参与了BPA对VTGl的表达调控。