蘭州大學(xué)：發(fā)現(xiàn)氯酚影響魚類原始生殖細(xì)胞的分子機(jī)制

氯酚作為化工原料被廣泛使用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，為水環(huán)境普遍存在的一類持久性有機(jī)污染物。氯酚類化合物可通過食物鏈等途徑在生物體內(nèi)累積和放大，且具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng)，不可避免對水生動物產(chǎn)生毒性影響，如導(dǎo)致魚類的雌性化等現(xiàn)象發(fā)生。部分魚類的性別分化與原始生殖細(xì)胞的增殖及數(shù)量等密切相關(guān)，而氯酚是否影響魚類的原始生殖細(xì)胞尚不清楚，有待深入研究。

近日，蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、甘肅省環(huán)境生物監(jiān)測與修復(fù)重點實驗室黃德軍教授團(tuán)隊在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際期刊Environmental Science & Technology發(fā)表了題為“2,4-Dichlorophenol increases primordial germ cell numbers via ESR2a-dependent pathway in zebrafish larvae”的研究論文，探討了2,4-二氯酚暴露后斑馬魚原始生殖細(xì)胞數(shù)量改變的分子機(jī)理。該研究為科學(xué)認(rèn)識氯酚類化合物的毒性機(jī)制提供了新見解。

該研究工作使用綠色熒光蛋白標(biāo)記PGCs的斑馬魚，探討了2,4-二氯酚暴露誘導(dǎo)魚體內(nèi)vasa和dnd基因轉(zhuǎn)錄、增加PGCs數(shù)量并導(dǎo)致雌性比例升高的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其與雌激素受體2a（ESR2a）信號通路的激活有關(guān)。具體來說，2,4-二氯酚可直接與ESR2a結(jié)合，通過ERE依賴的信號傳導(dǎo)途徑增強(qiáng)vasa和dnd的轉(zhuǎn)錄，使PGCs數(shù)量增加，并導(dǎo)致斑馬魚的雌性化。該研究還通過Crispr/Cas9基因編輯技術(shù)成功構(gòu)建了ESR2a功能缺失的突變體，對上述信號通路進(jìn)行了深入的驗證研究，為2,4-二氯酚的雌激素效應(yīng)及其作用機(jī)制提供了全面的遺傳學(xué)證據(jù)。獲得的突變體斑馬魚也為其它雌激素類似物的毒性效應(yīng)和機(jī)制研究提供了一個良好的材料。

蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士生胡艷為該論文的第一作者，黃德軍教授為通訊作者，博士生馬萱、劉榮劍、Iqra Mushtaq（留學(xué)生），副教授漆永梅和袁聰?shù)热藚⑴c了該論文工作。該研究得到科技部、國家自然科學(xué)基金委、甘肅省科技廳和蘭州大學(xué)的資助。

黃德軍教授團(tuán)隊一直圍繞氯酚和重金屬鉛鎘等環(huán)境污染物對動物的毒性影響效應(yīng)及分子機(jī)制開展研究，在2,4-二氯酚致斑馬魚雌性化的DNA甲基化調(diào)控機(jī)制、鉛誘導(dǎo)線粒體自噬的ATM依賴性機(jī)制等方面取得了系列成果，近三年（2020-2022）已在環(huán)境科學(xué)或毒理學(xué)領(lǐng)域的國際權(quán)威期刊相繼發(fā)表論文多篇。上述研究成果探討了污染物對動物體或細(xì)胞產(chǎn)生毒性影響的信號途徑及作用機(jī)制，為科學(xué)認(rèn)識環(huán)境污染物給動物體帶來的危害，以及健康風(fēng)險評價方面提供了科學(xué)依據(jù)。

原文鏈接：
https://doi.org/10.1021/acs.est.2c05212

來源：蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院