内分泌干扰物哺乳动物体内筛选评价体系的初步建立和联苯菊酯内分泌干扰作用的研究

发布时间：2018-01-29 17:08

本文关键词： 内分泌干扰物哺乳动物体内联苯菊酯　出处：《中国疾病预防控制中心》2012年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景:我国现有的毒理学评价方法主要包括急性毒性、慢性毒性、遗传毒性、致畸性和致癌性试验等,这些方法检测不到一些具有潜在的内分泌干扰作用的化学物。因此,尽快建立内分泌干扰物体内筛选评价体系,对保障人类健康和生态安全具有极其重要的意义。研究目的:初步建立内分泌干扰物哺乳动物体内筛选评价体系,并对联苯菊酯(BIF)的内分泌干扰作用进行研究,为我国制定最终的内分泌干扰物筛选评价指南提供科学依据。研究方法:一级筛选试验1.子宫增重试验:90只雌性SD大鼠随机分为9组,每组10只:溶剂对照组灌胃给予玉米油;BIF低、中、高剂量组分别灌胃给予1.47、4.41和13.23mg/kg bw/d的BIF; 17α-乙炔雌二醇(EE)经口阳性组灌胃给予1.0μg/kg bw/d的EE,EE经皮阳性组灌胃给予玉米油并皮下注射0.6μg/kg bw/d的EE。EE+BIF低、中、高剂量组,除灌胃给予相对应剂量BIF外,同时皮下注射0.6μg/kg bw/d的EE。连续给药3d后,称量大鼠子宫的湿重和干重,计算子宫系数,并观察子宫病理变化。2. Hershberger试验:90只去势雄性SD大鼠随机分为9组,每组10只:溶剂对照组灌胃给予玉米油;BIF低、中、高剂量组分别灌胃给予1.4、4.2、12.6mg/kg bw/d的BIF; TP+BIF低、中、高剂量组,除灌胃给予相对应剂量BIF外,同时皮下注射皮下注射0.2mg/kg bw/d的丙酸睾酮(TP);TP阳性组灌胃给予玉米油,并皮下注射0.2mg/kg bw/d的TP;氟他胺(FLU)阳性组灌胃给予3.0mg/kg bw/d的FLU,并皮下注射皮下注射0.2mg/kgbw/d的TP。连续给药10d后,称量腹侧前列腺(VP)、精囊腺和凝固腺(SVCG)、肛提肌加球海绵体肌(LABC)、阴茎头(GP)、尿道球腺(COW)、肝、肾和肾上腺的重量,计算其脏器系数,并测定血清中三碘甲腺原氨酸(TT3)和甲状腺素(TT4)水平。3.环青春期雌性大鼠甲状腺功能试验:70只雌性SD大鼠,随机分为7组,每组10只:溶剂对照组灌胃给予玉米油,BIF低、中、高剂量组分别灌胃给予1.1、3.3、9.9mg/kg bw/d的BIF, EE阳性组、三苯氧胺(TAM)阳性组和丙基硫氧嘧啶(PTU)阳性组分别灌胃给予0.005 mg/kg bw/d的EE、0.2 mg/kg bw/d的TAM和5.0mg/kg bw/d的PTU。从PND22开始给药,直至PND42。记录阴道开口年龄和体重。PND42,处死所有动物,称量子宫(湿重和干重)、卵巢、肝、肾、肾上腺、甲状腺(固定后)、垂体的重量,计算其脏器系数。并测定血清中TT3、TT4、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)和促甲状腺激素(TSH)水平。4.环青春期雄性大鼠甲状腺功能试验:70只雄性SD大鼠,随机分为7组,每组10只:溶剂对照组灌胃给予玉米油;BIF低、中、高剂量组分别灌胃给予1.4、4.2、12.6 mg/kg bw/d 的 BIF;甲基睾酮(MT)阳性组、FLU阳性组、PTU阳性组分别灌胃给予 80 mg/kg bw/d 的 MT、50 mg/kg bw/d 的 FLU、5.0mg/kg bw/d的PTU。从PND23开始给药,直至PND53。记录包皮分离年龄和体重。PND53,处死动物,称量VP、DP (背外侧前列腺)、SVCG、LABC、睾丸、附睾、肝、肾、肾上腺、甲状腺(固定后)、垂体的重量,计算其脏器系数。并测定血清中TT3、TT4、FT3、FT4 和 TSH 水平。二级检测试验一代繁殖扩展试验:100只雌性SD大鼠和100只雄性SD大鼠,随机平均分为4组(雌雄各25只/组):溶剂对照组给予正常饲料、BIF低、中、高剂量组经饲料给予1、3、9mg/kg bw/d的BIF。F0大鼠交配前2w开始给药,直至仔鼠PND21断乳。F1大鼠分为两组试验:F1a组经饲料给药至13w,F1b组经饲料给药至13w(PND90)后,换用正常饲料至17w(PND120)。1.F0大鼠:繁殖指标;仔鼠PND21刚断乳后,处死F0雌鼠和雄鼠,测定血清中TT3、TT4、FT3和FT4水平。称量大脑、垂体、甲状腺(固定后)、肝、肾、肾上腺、脾、胸腺、心脏、卵巢、子宫、精囊腺和凝固腺、前列腺、睾丸、附睾的重量,计算其脏器系数,并对这些脏器以及乳腺、阴道进行观察组织病理学检查。观察BIF高剂量组大鼠弓状核、腺垂体、睾丸和卵巢的超微结构。2. F1大鼠:繁殖指标;阴道开口时年龄和体重,包皮分离时年龄和体重。(1)F1a组:于第13w (PND90)处死动物,测定血清中TT3、TT4、FT3和FT4水平。称量大脑、垂体、甲状腺(固定后)、肝、肾、肾上腺、脾、胸腺、心脏、卵巢、子宫、精囊腺和凝固腺、前列腺、睾丸、附睾的重量,计算其脏器系数,并对这些脏器以及乳腺、阴道进行观察组织病理学检查。观察BIF高剂量组大鼠弓状核、腺垂体、睾丸和卵巢的超微结构。(2)F1b组:于第17w(PND120)处死动物。测定指标同F1a组。研究结果:一级筛选试验1.子宫增重试验:与溶剂对照组相比,EE经口阳性组和EE经皮阳性组子宫重量和子宫系数均显著增加;BIF高剂量组子宫湿重系数和干重系数显著增加。组织病理学检查发现,EE经口阳性组和EE经皮阳性组子宫内膜增厚、角化,子宫内膜上皮细胞高度显著增厚。BIF中、高剂量组子宫内膜增生、增厚,子宫内膜上皮细胞高度增高。2. Hershberger试验:TP阳性组,5种雄激素依赖性脏器(VP、SVCG、LABC、GP、COW)重量和脏器系数均显著增加,FLU阳性组均显著减轻。与溶剂对照组相比,BIF高剂量组TT3水平降低;与TP组相比,TP+BIF高剂量组VP、LABC重量显著减轻,TT3、TT4水平显著降低。3.环青春期雌性动物甲状腺功能试验:EE阳性组和TAM阳性组雌性大鼠阴道开口年龄显著提前,阴道开口时体重降低;EE阳性组雌性大鼠子宫重量增加,卵巢重量减轻;TAM阳性组雌性大鼠子宫和卵巢重量减轻。与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雌性大鼠使阴道开口年龄提前,BIF高剂量组体重明显降低。PTU阳性组雌性大鼠甲状腺重量明显增加,TT3、TT4、FT3、FT4水平明显降低,TSH水平升高。与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雌性大鼠TT4降低,TSH升高;BIF高剂量组TT3水平降低。4.环青春期雄性动物甲状腺功能试验:MT阳性组雄性大鼠包皮分离年龄明显提前,包皮分离时体重明显降低,SVCG、VP、DP、LABC重量显著升高,左侧睾丸、左侧附睾重量显著降低;FLU阳性组雄性大鼠包皮分离年龄推迟,包皮分离时体重明显增加,SVCG、VP、DP、LABC、左侧附睾重量均显著减少,左侧睾丸重量显著升高。与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雄性大鼠包皮分离年龄推迟,VP、DP、LABC重量显著降低。PTU阳性组雄性大鼠甲状腺重量明显增加,TT3、TT4、FT3、FT4水平显著降低,TSH水平升高。与溶剂对照组相比,BIF高剂量组甲状腺重量增加,TT3、TT4降低,TSH升高;BIF低剂量组TT4水平降低;BIF中剂量组TSH水平升高。二级检测试验一代繁殖扩展试验:1.F0大鼠:繁殖指标各组间无统计学差异。与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雌性大鼠肝、肾的相对重量显著升高;与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雄性大鼠SVCG、VP的绝对重量显著降低,大脑、肝、肾的相对重量显著升高。病理学检查发现,BIF各剂量组雌性大鼠乳腺发生病变,BIF中、高剂量组甲状腺滤泡增生;BIF各剂量组雄性大鼠前列腺发生病变,甲状腺滤泡增生。与溶剂对照组相比,BIF中剂量组雌性大鼠血清TT4水平显著降低,BIF高剂量组雌性大鼠TT3、TT4、FT3水平均显著降低;与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雄性大鼠血清TT3、TT4水平显著降低。BIF高剂量组大鼠弓状核、腺垂体、卵巢、睾丸的超微结构均发生改变。2. F1大鼠:繁殖指标各组间无统计学差异。与溶剂对照组相比,BIF各剂量组雌性大鼠阴道开口年龄均显著提前,BIF高剂量组阴道开口时体重显著降低;与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雄性大鼠包皮分离年龄推迟,BIF高剂量组包皮分离时体重增加。(1) F1a组:与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雌性大鼠卵巢绝对重量显著降低,大脑、肝、肾的相对重量显著增加;与溶剂对照组相比,BIF中剂量组雄性大鼠VP重量降低;BIF高剂量组雄性大鼠终末体重明显降低,大脑、肝的绝对重量显著增加,大脑、垂体、甲状腺、肝、肾和肾上腺的相对重量均显著升高,VP的绝对重量和相对重量显著降低。病理学检查发现,BIF中、高剂量组雌性大鼠可见甲状腺滤泡增生;雄性大鼠BIF各剂量组均可见前列腺病变,甲状腺滤泡增生,垂体可见去雄不育细胞。与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雌性大鼠TT3、TT4、FT3水平均显著降低,BIF高剂量组FT4水平显著降低;与溶剂对照组相比,BIF低剂量组雄性大鼠FT3水平降低,BIF中、高剂量组雄性大鼠TT3、TT4、FT3水平均显著降低。BIF高剂量组大鼠弓状核、腺垂体、卵巢、睾丸的超微结构均发生改变。(2) F1b组:与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雌性大鼠卵巢绝对重量显著降低,大脑、肝、肾的相对重量显著升高;与溶剂对照组相比,BIF高剂量组雄性大鼠VP绝对重量显著减低,大脑、肝、肾的相对重量显著升高。病理学检查发现,雌性大鼠BIF高剂量组可见甲状腺滤泡增生;雄性大鼠BIF各剂量组均可见前列腺病变,甲状腺滤泡增生,BIF中、高剂量组垂体可见去雄不育细胞。与溶剂对照组相比,BIF中剂量组雌性大鼠FT3水平降低,BIF高剂量组TT4、FT3、FT4均显著降低;与溶剂对照组相比,BIF中、高剂量组雄性大鼠TT3、FT3水平均显著降低;BIF高剂量组TT4、FT4水平也显著降低。BIF高剂量组大鼠弓状核、腺垂体、卵巢、睾丸的超微结构均发生改变。研究结论:一级筛选试验1.子宫增重试验:可用于筛选类雌激素或抗雌激素作用的物质。阳性受试物EE具有雌激素作用;BIF可能具有类雌激素作用。2. Herhsberger试验:可用于筛选类雄激素或抗雄激素效应以及抗甲状腺激素作用物质。阳性物受试物TP具有雄激素作用,FLU具有抗雄激素作用;BIF可能有抗雄激素效应和抗甲状腺激素作用。3.环青春期雌性大鼠甲状腺功能试验:可用于筛选类雌激素、抗雌激素或抗甲状腺激素作用的物质。阳性受试物EE具有雌激素作用,TAM具有抗雌激素和部分雌激素作用,PTU具有抗甲状腺激素作用;BIF可能具有雌激素和抗甲状腺激素的作用。4.环青春期雄性大鼠甲状腺功能试验:可用于筛选类雄激素、抗雄激素或抗甲状腺激素作用的物质。阳性受试物MT具有雄激素作用,FLU具有抗雄激素作用;BIF可能具有抗雄激素和抗甲状腺激素的作用。一级筛选试验结论:BIF可能具有类雌激素、抗雄激素和抗甲状腺激素作用。二级检测试验一代繁殖扩展试验:更明确地确定和描述受试物对内分泌系统的潜在危害。通过一代繁殖扩展试验表明BIF具有雌激素、抗雄激素和抗甲状腺激素的影响,对内分泌系统有干扰作用。可逆性试验显示,动物的中毒症状有明显的恢复作用,但是内分泌干扰作用的可逆性并不明显。在本试验条件下,BIF的最低有作用剂量LOAEL=1.0mg/kg bw/d。通过本研究建议内分泌干扰物哺乳动物体内筛选评价体系为:注:1. 一级筛选结果阳性则进入二级检测试验;2. Hershberger试验可加测甲状腺激素指标,用于筛选具有抗甲状腺激素活性的物质。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R114

【参考文献】