多氯联苯对褐牙鲆（Paralichthys olivaceus）的甲状腺干扰效应研究

【摘要】甲状腺激素(THs)在鱼类生长发育、性别分化、生殖、渗透压调节及能量代谢等众多生理过程中均具有重要调控作用，特别是在鱼类的早期发育阶段对THs的依赖程度更高，此时期THs水平的异常能够导致一系列的发育异常现象。多氯联苯(PCBs)是12种优先控制持久性有机污染物(POPs)之一，也是典型的甲状腺干扰物(TDCs)。目前研究较多的是PCBs的甲状腺干扰作用。但是在鱼类甲状腺干扰研究中并没有公认的模式生物，过于注重针对成鱼甲状腺干扰效应的研究，对TDCs可能更为敏感的仔鱼和幼鱼的研究较少；由于鱼类甲状腺系统调控的复杂性，难以区分TDCs导致甲状腺干扰的直接和间接效应，所以鱼类甲状腺干扰研究中仍没有系统化的指标体系。这些因素已成为鱼类甲状腺干扰研究发展的障碍。本研究以曾经广泛使用的商品化PCBs混合物Aroclor1254为代表，研究环境相关水平的PCBs暴露(10、100、1000ng/L)对褐牙鲆幼鱼甲状腺的干扰效应，检测了甲状腺组织学变化、血浆THs水平(总的T3、T4(TT3、TT4)水平和游离的T3、T4(FT3、FT4)水平)、三种脱碘酶(IDs,ID1、ID2和ID3)mRNA表达水平，从中筛选敏感且稳定的指标；同时研究了PCBs对褐牙鲆仔鱼变态过程的影响，并从变态过程调控的关键激素—甲状腺激素的角度解释PCBs影响变态过程的机制。对幼鱼甲状腺干扰的研究结果表明：(1)Aroclor1254暴露影响了褐牙鲆幼鱼的生长。暴露25天后，各暴露组体全长和体重均显著低于对照组；暴露50天后，各暴露组体全长显著低于对照组，但只有1000ng/L暴露组幼鱼的体重显著低于对照组；暴露50天后，1000ng/L组幼鱼肥满度(CF)显著低于对照组。(2)Aroclor1254暴露干扰了幼鱼THs水平。暴露25天后，只有1000ng/L暴露组血浆TT4水平显著低于对照组，对血浆TT3、FT3和FT4水平没有显著性影响；暴露50天后，100和1000ng/L组血浆TT4水平显著低于对照组，1000ng/L组血浆TT3和FT3水平显著低于对照组。(3)Aroclor1254暴露影响了幼鱼甲状腺组织结构。100和1000ng/L暴露组，甲状腺滤泡细胞高度，增生情况和胶质缺损情况均显著高于对照组。(4)Aroclor1254干扰了IDsmRNA的表达。所有暴露组ID2mRNA表达水平呈Aroclor1254暴露剂量依赖性升高，是本研究中最为敏感和稳定的指标。对仔鱼变态过程和THs水平的影响：(1)Aroclor1254暴露延迟了褐牙鲆仔鱼的变态过程。对照组仔鱼在24dph有79%的仔鱼进入变态高峰期，在37dph所有仔鱼均完成了变态过程；100ng/L暴露组在24dph时83%的仔鱼处于变态之前，在28dph有59%仔鱼处于变态高峰期，至实验结束只有38%的仔鱼完成变态；1000ng/L暴露组对变态过程的抑制最为严重，在33dph只有60%仔鱼处于变态高峰期，至实验结束只有21%的仔鱼完成变态，仍有42%处于变态高峰期。(2)Aroclor1254暴露抑制了THs水平的升高。对照组仔鱼在变态高峰期时T4和T3水平显著升高，并在变态完成时降低；100ng/L暴露组延迟了T3和T4水平的升高，并导致变态迟滞；1000ng/L暴露组不仅延迟了THs水平的升高，并抑制了T4和T3的合成。(3)Aroclor1254暴露影响了甲状腺组织结构。暴露38天后，1000ng/L暴露组甲状腺滤泡趋于小型化，数量也明显少于对照组，并出现滤泡上皮细胞增高，增生和胶质缺损现象，说明Aroclor1254暴露抑制了甲状腺滤泡的合成。本文发现环境相关浓度的PCBs暴露即对褐牙鲆幼鱼产生了明显的甲状腺干扰效应，证实了幼鱼比成鱼对TDCs更敏感；首次发现TDCs能够影响鱼类的变态过程，环境相关浓度的PCBs暴露能够通过甲状腺干扰作用抑制褐牙鲆仔鱼的变态过程。由于鱼类变态过程由THs专一性调控，因此，将变态过程同常规实验指标相结合能够更准确和全面地分析污染物对鱼类甲状腺的干扰效应。
【作者】董怡飞；
【导师】汝少国；田华；
【作者基本信息】中国海洋大学，细胞生物学，2014，博士
【关键词】褐牙鲆；多氯联苯；甲状腺干扰；甲状腺激素；变态；

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