某市供水体系有机提取物内分泌干扰活性与邻苯二甲酸二乙基己酯性激素干扰效应研究

发布时间：2020-10-14 01:30

　　环境中内分泌干扰物(EDs)对人和野生动物的不良健康效应受到了越来越多的关注。流行病学调查表明,EDs 可能导致野生动物种群数量减少、发育畸形, 人群中可能引起出生缺陷、性早熟、生殖功能障碍和生殖系统癌症发病率上升。饮用水质量与人类健康关系密切,当前,水环境中许多污染物具有内分泌干扰活性。EDs 对饮用水水源污染及其在饮用水中的残留对人体健康产生直接影响。因此,本研究建立并应用短期配套检测体系对某市供水体系内分泌干扰活性进行了两年的追踪调查。同时对供水体系中 EDs 的种类和含量进行了初步分析。邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)是应用范围较广、水环境污染较为严重的一种 EDs。具有明确的生殖和发育毒性及肝毒性,以往 DEHP 研究多集中于雄性生殖毒性方面,关于对雌性生殖影响报道较少,为此,本研究通过雌性生殖细胞发生期、交配期、妊娠期和哺乳期的全程暴露探讨了 DEHP 的雌性生殖毒性及其子代发育毒性。第一部分内分泌干扰活性短期配套检测体系的建立及对某市供水体系评价研究目的:建立和应用配套检测体系对某市供水体系内分泌干扰活性作出准确评价。研究方法:MCF-7 细胞增殖试验(E-Screen)、雌激素基因重组酵母试验(YES)、小鼠子宫增重试验和鲫鱼卵黄蛋白原(VTG)测定组成短期检测体系,初步应用于某市供水体系内分泌干扰活性的评价。结果:某市供水体系不同水样有机提取物(OEs)中共检出 3 个阳性结果,2 个可疑阳性结果。其中 2 个检测结果阳性水源中野生鲫鱼体内 VTG 含量明显高于检测结果阴性水源中野生鲫鱼。结论: 短期评价体系具有较高的灵敏度和较好的重复性,适用于水环境 EDs 污染生物学监测,然而评价体系的判定、评价程序和标准需进一步应用和完善。第二部分某市供水体系中 EDs 污染状况分析目的:调查某市供水体系中可能存在的 EDs 种类,测定其中主要 EDs 含量。研究方法:气相色谱?质谱(GC-MS)分析水样 OEs 中 EDs 种类,根据 GC-MS 检测结果,选择水样 OEs 中主要 EDs,进行气相色谱定量分析。结果:某市供水体系 OEs 中含有的 EDs 包括:DEHP、邻苯二甲酸二丁酯(DBP),双酚 A BPA)、 ( 1 WP=6 复旦大学博士学位论文中文摘要己二酸、氯丹和氰戊菊酯。对其中 DEHP、DBP 和 BPA 定量分析结果发现:许多水源水、出厂水和管网水 OEs 均可检测到这 3 种 EDs。结论:对某市供水体系污染威胁最大的 EDs 主要来自塑料制品,现行水处理工艺对去除源水中的 EDs 具有一定效果,但不能实现对 EDs 的完全清除。第三部分 DEHP、DBP 内分泌干扰活性及其作用机制研究目的:评价 DEHP、DBP 内分泌干扰活性,探讨其可能的作用机制。研究方法:采用 YES、E-Screen、MCF-7 细胞周期分析、雌激素受体(ERs)水平检测、雌激素反应基因---孕酮受体基因(PR)表达测定和大鼠子宫增重试验,检测供水体系实际剂量水平 DEHP、DBP 的雌激素活性。结果:DEHP 和 DBP 可以显著性促进 MCF-7 细胞增殖,诱导酵母菌 β-半乳糖苷酶活性升高,升高细胞内 ERs 蛋白表达水平,诱导 PR 基因表达上调(P0.05);但 DEHP、DBP 对细胞周期与大鼠子宫重量无明显影响(P0.05)。结论:供水体系实际剂量水平 DEHP 和 DBP 具有一定的雌激素活性,提示某市供水体系 DEHP 和 DBP 当前污染负荷可能对人群健康已构成潜在危害。DEHP 和 DBP 作用机制可能并不通过模拟或拮抗性激素,而是可能通过其他途径对机体的内分泌系统产生干扰作用。第四部分 DEHP 生殖和发育毒性研究目的:通过雌性生殖细胞发生期、交配期、妊娠期和哺乳期 DEHP 的全程暴露,探讨其母代雌性生殖毒性和子代发育毒性。研究方法: SD 大鼠在卵子发生期、交配期、妊娠期和哺乳期灌胃给予不同剂量 DEHP,观察对实验动物的不良健康效应。结果:DEHP 暴露导致雌鼠繁殖能力下降,但未有仔鼠畸形发生,未观察到假两性畸形、隐睾、尿道下裂等形态异常现象。对子代影响:干扰仔鼠的性别分化,引起雄性仔鼠成年后精子数量下降,性激素水平改变。结论:DEHP 具有轻微的雌性生殖毒性,对子代可引起发育延迟现象,子代雄鼠成年后生殖能力下降。推断 DEHP 雌激素干扰效应可能是引发仔鼠青春期出现延迟及成年后雄鼠生殖功能下降的原因之一。
【学位单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2004
【中图分类】：X503.1
【部分图文】：

基因结构,cDNA序列

讨论由于环境内分泌干扰物与天然激素在分子结构和/或功能上相似，因此，甄别物主要通过生物学方法评价。EDs 中，模拟雌激素作用的化学物最多。人们将这一大类具有雌激素样作用称为环境雌激素或外源性雌激素（Xenoestrogens）。这类化学物可模拟或干雌激素与下丘脑、垂体、子宫等脏器的雌激素受体结合，影响生殖系统发育分泌系统平衡，甚至导致癌症。体内天然雌激素作用是由雌激素受体（Estrogen Receptors，ERs）介导的。种亚型即 ERα 受体和 ERβ 受体。人体 ERs 基因从编码区的 5’端至 3’端在分为 A/BCDEF 五个区域。而在功能上可分为 4 个区域：A/B 区氨基末端的功能区(TAF)；C 区中央的 DNA 结合区(DBD)；E 区激素结合区(HBD)；F 区的激素依赖转录活性功能区(TAF)（图 1.11）。

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