氰戊菊酯對雄性生殖功能的晝夜時間毒性及其機制研究

《氰戊菊酯對雄性生殖功能的晝夜時間毒性及其機制研究》是依託蘇州大學，由張潔擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：氰戊菊酯對雄性生殖功能的晝夜時間毒性及其機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張潔
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

氰戊菊酯（fenvalerate, Fen）是一種重要的環境化學污染物（ECPs），因其廣譜毒效高且能在環境中相對快速降解等優點而被廣泛使用。但隨著氰戊菊酯暴露而導致雄性生殖功能損害問題的出現，尋求一種能預防或減輕氰戊菊酯對男性生殖功能損害的途徑迫在眉睫。由於哺乳動物的生理和行為的功能存在晝夜節律，使得機體在24小時中不同時相對同一藥物、毒物的敏感性不同，因此本項目創造性的運用生殖時間毒理學的方法，將時間生物學和生殖毒理學結合起來研究氰戊菊酯對雄性生殖功能的晝夜時間毒性特徵。在此基礎上，通過RNAi、報告基因實驗等方法篩選出與氰戊菊酯晝夜時間毒性相關的生殖系統鐘基因及其下游鐘控基因，從而闡明氰戊菊酯對雄性生殖功能晝夜時間毒性的產生機制。本研究將為合理使用氰戊菊酯提供重要的理論依據，為氰戊菊酯引起生殖功能損害的防治提供新的思路。

結題摘要

背景：氰戊菊酯（fenvalerate,Fen）是一種廣泛使用的擬除蟲菊酯類農藥，國內外研究發現fen暴露可導致雄性生殖系統的損傷，因此尋求一種預防或減輕fen對雄性生殖系統損害的途徑迫在眉睫。由於哺乳動物的生理和行為存在晝夜節律，使得機體在24小時中不同時間對同一外源性物質的敏感性不同。方法：因此本項目將時間生物學和生殖毒理學相結合，研究fen對雄性生殖功能的晝夜時間毒性特徵，並通過螢光定量PCR、Western Blot、miRNA晶片等方法探討fen對雄性生殖功能晝夜時間毒性的產生機制。研究結果：1、一天內不同時間（CT9:00、CT13:00、CT17:00、CT21:00、CT1：00、CT5:00）分別給予大鼠60mg/kg fen染毒，30天后各組大鼠血清睪酮含量均顯著下降，但白天血清睪酮下降較晚上敏感。2、我們用不同劑量fen（60，12，2.4mg/kg）在兩個時間窗（CT9:00和CT21:00）分別對大鼠進行染毒，進一步確認fen對雄性大鼠生殖功能的晝夜時間毒性，連續染毒30天，結果與前一結果相一致，Fen-9點組大鼠睪酮變化更明顯。3、對大鼠睪丸組織進行螢光定量PCR檢測，結果發現Fen-9點鐘基因Bmal1、睪酮合成關鍵酶StAR、3β-HSD、17β-HSD較control組均顯著改變，鐘基因per1沒有影響。4、miRNA晶片結果發現，Fen-9點miR-494-3p顯著下調，而國外已有文獻表明miR-494-3p是鐘基因Bmal1的靶基因。研究結論：氰戊菊酯對雄性大鼠的生殖功能具有晝夜時間毒性，白天給予氰戊菊酯暴露對雄性大鼠的生殖功能損傷更為嚴重，其機制可能與miR-494-3p—Bmal1—睪酮合成的關鍵酶—睪酮這一通路有關。科學意義：1. 本研究闡明氰戊菊酯對雄性生殖功能的晝夜時間毒性特點，找出最敏感及最不敏感的兩個時間窗，為氰戊菊酯合理的生產和使用提供重要參考，為氰戊菊酯引起生殖功能損害的防治提供新的思路。 2. 篩選出與氰戊菊酯引起雄性生殖功能的晝夜時間毒性相關的生殖系統鐘基因及其下游鐘控基因，初步闡明氰戊菊酯引起雄性生殖功能時間毒性的機制，為合理使用氰戊菊酯提供重要的理論依據。