斑馬魚模型評(píng)價(jià)生/殖毒性【評(píng)價(jià)原理】
斑馬魚成魚體長5 cm左右，其胚胎透明，在受精72 h后完成孵化，并在孵出后3個(gè)月內(nèi)性成熟。成年斑馬魚的繁殖周期短(一般7 d左右)，若條件適宜，成年雌性斑馬魚可定期產(chǎn)卵(每次200～300個(gè))。在斑馬魚的早期胚胎及幼體的發(fā)育過程中，尚無性別分化，原始性腺都是相同的且具有雙向發(fā)育的潛能，易受環(huán)境(溫度、光照、pH值等)因素的影響而改變其遺傳性別。
對(duì)于雌性斑馬魚而言，產(chǎn)卵量是評(píng)價(jià)其繁殖力的常用生物指標(biāo)，它與魚類繁殖過程中的多個(gè)環(huán)節(jié)（卵子發(fā)育、雌雄交配行為、性激素刺激等）相關(guān)，并對(duì)環(huán)境化學(xué)物質(zhì)具有高敏感性，能直接反應(yīng)魚類繁殖力變化。環(huán)境化學(xué)物質(zhì)除了直接對(duì)親代斑馬魚的生/殖系統(tǒng)造成損害，還可能對(duì)其子代的正常生長發(fā)育。
卵黃蛋白原在斑馬魚雌魚成熟過程中發(fā)揮重要作用，成熟雌魚在體內(nèi)17β-雌二醇的刺激下，由肝臟合成的VTG經(jīng)過血液到達(dá)卵巢并加工成卵黃蛋白，促進(jìn)性腺發(fā)育。幼魚和雄魚在正常情況下不合成VTG,但在受到雌激素和類雌激素刺激時(shí)能合成VTG，導(dǎo)致魚體內(nèi)VTG濃度升高，出現(xiàn)雌性體征。
魚類的性腺發(fā)育和繁殖行為受到下丘腦-垂體-性腺軸（HPG 軸）的調(diào)控。下丘腦分泌促性腺激素釋放激素（GnRH），其作用于腦垂體，刺激其分泌促黃體生成素（LH）和促卵泡素（FSH），這兩種激素通過血液循環(huán)與相應(yīng)的受體結(jié)合后作用于性腺，刺激性腺產(chǎn)生睪酮（T）、17β-雌二醇（E2）和 11-酮基睪酮（11-KT） 等類固醇激素，進(jìn)而促進(jìn)精和卵子的發(fā)育和成熟。
斑馬魚模型評(píng)價(jià)生/殖毒性【實(shí)驗(yàn)方案】
我們將受測(cè)試斑馬魚分成兩組，進(jìn)行21天的暴露實(shí)驗(yàn)，分別是正常對(duì)照組和服用供試品組（供試品通過溶解到養(yǎng)魚用水中或灌胃的方式攝入到斑馬魚體內(nèi)）。
服用一段時(shí)間供試品后，觀察每次的產(chǎn)卵量、受精率及孵化率；對(duì)受精卵進(jìn)行子一代發(fā)育毒性與致畸性評(píng)價(jià)。在實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)取斑馬魚的組織，檢測(cè)卵黃蛋白原（VTG）含量及相關(guān)基因表達(dá)，并對(duì)性腺進(jìn)行病理組織學(xué)檢查，指標(biāo)主要包括：睪/丸卵母細(xì)胞、睪/丸間質(zhì)細(xì)胞增生、卵黃形成減少、精原細(xì)胞和濾泡增生；其他性腺損傷包括：卵母細(xì)胞閉鎖、睪/丸變性和分期改變。
【結(jié)果展示】
圖1. 供試品對(duì)斑馬魚體內(nèi)卵黃蛋白原（VTG）的影響
可以看到，供試品組VTG有下降趨勢(shì)，但與正常對(duì)照組比較沒有顯著性差異。
圖2. 斑馬魚發(fā)育毒性與致畸性表型圖
可以看到，供試品組斑馬魚誘發(fā)眼睛變小，下頜異常，心血管毒性等。
圖3. 斑馬魚性腺病理切片
可以看到，供試品組斑馬魚精巢精量變少，卵巢中卵母細(xì)胞體積變小、數(shù)量減少 。
圖4. 供試品對(duì)斑馬魚基因表達(dá)的影響
可以看到，供試品組FSHβ、LHβ基因相較于正常對(duì)照組顯著表達(dá)。
【評(píng)價(jià)結(jié)論】
1.經(jīng)過各組斑馬魚的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，攝入供試品組的斑馬魚體內(nèi)VTG有下降趨勢(shì)，子一代斑馬魚有致畸性，性腺病理切片有不同程度的異常，與性腺發(fā)育和繁殖行為相關(guān)基因的上調(diào)。
2.本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該供試品對(duì)斑馬魚有生/殖毒性。
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