飛凡檢測集團利用斑馬魚(yú)模型評價(jià)生殖毒性

摘要：1.經(jīng)過(guò)各組斑馬魚(yú)的對比實(shí)驗，攝入供試品組的斑馬魚(yú)體內VTG有下降趨勢，子一代斑馬魚(yú)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。
2.本實(shí)驗證實(shí)了該供試品對斑馬魚(yú)有生殖毒性。

【評價(jià)原理】

斑馬魚(yú)成魚(yú)體長(cháng)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)月內性成熟。
成年斑馬魚(yú)的繁殖周期短(一般7 d左右)，若條件適宜，成年雌性斑馬魚(yú)可定期產(chǎn)卵(每次200～300個(gè))。
在斑馬魚(yú)的早期胚胎及幼體的發(fā)育過(guò)程中，尚無(wú)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。

對于雌性斑馬魚(yú)而言，產(chǎn)卵量是評價(jià)其繁殖力的常用生物指標，它與魚(yú)類(lèi)繁殖過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節（卵子發(fā)育、雌雄交配行為、性激素刺激等）相關(guān)，并對環(huán)境化學(xué)物質(zhì)具有高敏感性，能直接反應魚(yú)類(lèi)繁殖力變化。
環(huán)境化學(xué)物質(zhì)除了直接對親代斑馬魚(yú)的生殖系統造成損害，還可能對其子代的正常生長(cháng)發(fā)育。

卵黃蛋白原在斑馬魚(yú)雌魚(yú)成熟過(guò)程中發(fā)揮重要作用，成熟雌魚(yú)在體內17β-雌二醇的刺激下，由肝臟合成的VTG經(jīng)過(guò)血液到達卵巢并加工成卵黃蛋白，促進(jìn)性腺發(fā)育。
幼魚(yú)和雄魚(yú)在正常情況下不合成VTG,但在受到雌激素和類(lèi)雌激素刺激時(shí)能合成VTG，導致魚(yú)體內VTG濃度升高，出現雌性體征。

魚(yú)類(lèi)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(guò)血液循環(huán)與相應的受體結合后作用于性腺，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(lèi)固醇激素，進(jìn)而促進(jìn)精子和卵子的發(fā)育和成熟。

【實(shí)驗方案】

我們將受測試斑馬魚(yú)分成兩組，進(jìn)行21天的暴露實(shí)驗，分別是正常對照組和服用供試品組（供試品通過(guò)溶解到養魚(yú)用水中或灌胃的方式攝入到斑馬魚(yú)體內）。

服用一段時(shí)間供試品后，觀(guān)察每次的產(chǎn)卵量、受精率及孵化率；對受精卵進(jìn)行子一代發(fā)育毒性與致畸性評價(jià)。
在實(shí)驗終點(diǎn)取斑馬魚(yú)的組織，檢測卵黃蛋白原（VTG）含量及相關(guān)基因表達，并對性腺進(jìn)行病理組織學(xué)檢查，指標主要包括：睪丸卵母細胞、睪丸間質(zhì)細胞增生、卵黃形成減少、精原細胞和濾泡增生；其他性腺損傷包括：卵母細胞閉鎖、睪丸變性和分期改變。

【結果展示】

圖1. 供試品對斑馬魚(yú)體內卵黃蛋白原（VTG）的影響

可以看到，供試品組VTG有下降趨勢，但與正常對照組比較沒(méi)有顯著(zhù)性差異。

圖2. 斑馬魚(yú)發(fā)育毒性與致畸性表型圖

可以看到，供試品組斑馬魚(yú)誘發(fā)眼睛變小，下頜異常，心血管毒性等。

圖3. 斑馬魚(yú)性腺病理切片

可以看到，供試品組斑馬魚(yú)精巢精子量變少，卵巢中卵母細胞體積變小、數量減少 。

圖4. 供試品對斑馬魚(yú)基因表達的影響

可以看到，供試品組FSHβ、LHβ基因相較于正常對照組顯著(zhù)表達。

【評價(jià)】

1.經(jīng)過(guò)各組斑馬魚(yú)的對比實(shí)驗，攝入供試品組的斑馬魚(yú)體內VTG有下降趨勢，子一代斑馬魚(yú)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。

2.本實(shí)驗證實(shí)了該供試品對斑馬魚(yú)有生殖毒性。