研究揭示新溴代阻燃剂TBPH对雄激素受体信号通路及雄性生殖功能的影响
四溴邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(TBPH)作为五溴联苯醚(Penta-BDEs)的替代品,是应用最广泛的新溴代阻燃剂之一。前期研究表明,TBPH的结构类似物邻苯二甲酸双(2-乙基己基)(DEHP)主要表现为抗雄激素效应。然而,目前TBPH对雄性生殖功能的影响及作用机制尚不明确。针对以上问题,中国科学院水生生物研究所周炳升团队通过基于计算机模拟、离体暴露、体外暴露和活体暴露等手段的整合毒性测试体系,系统评价了TBPH对雄激素受体(AR)信号通路及雄性生殖功能的影响。相关研究成果发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上。
研究团队通过分子对接探索了TBPH与AR的相互作用,发现TBPH与AR具有较高的结合能力;通过重组酵母测试证实,TBPH单独暴露不能影响AR介导的报告基因的表达,但与AR的激动剂DHT共暴露时,可以显著抑制DHT诱导的报告基因的表达。上述结果证实TBPH可以与AR结合,并抑制AR介导的信号通路,从而表现出抗雄激素效应(图1)。
研究人员通过离体暴露发现,TBPH可显著抑制Leydig细胞的增殖以及细胞内雄激素的产生。将正常雄性斑马鱼的精子体外暴露于TBPH之后,精子的总运动活力和向前运动活力均显著降低(图2)。上述结果证实,TBPH可以影响雄性生殖细胞的功能,降低精子的运动活力。
研究人员通过活体暴露实验证实,环境相关浓度的TBPH暴露可显著抑制雄鱼的求偶行为和精子活力,并导致子代的孵化率、存活率和体长均显著降低;进一步通过HPG轴相关基因转录谱及荧光免疫染色研究发现,TBPH的雄性生殖毒性主要与大脑中AR受体的表达抑制有关。结果进一步证实,TBPH通过AR受体介导的途径引起雄性生殖毒性。
上述工作有助于人们进一步了解TBPH的生殖毒性及其潜在机制,并提示TBPH可能对水生生物及人体生殖健康造成潜在危害。相关研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。
消息来源:中国科学院官网