PAEs致雄性生殖内分泌毒性传代效应的表观遗传机制

环境内分泌干扰物（EDCs）与人类多种生殖系统疾病密切相关。增塑剂邻苯二甲酸酯类（PAEs）化学物广泛存在于人类日常生活和生产中，是目前公认的重要环境污染物。研究表明，PAEs对雄性生殖系统的生长发育及功能具有明显的干扰作用，但是否具有传代效应及其相关机制目前尚不清楚。本项目拟以妊娠期大鼠为染毒模型，探讨PAEs致雄性生殖内分泌毒性的传代效应。通过分析DNA甲基化、组蛋白乙酰化、miRNA及piRNA表达等表观遗传因素，筛选和鉴定传代效应的候选作用靶分子，揭示雄性子代生殖内分泌毒作用的关键生物学标志；通过生物信息学和生物统计学方法，分析表观遗传因素间的交互作用和作用模式，阐明PAEs传代效应的主要作用通路。为科学发展PAEs的危险度分析和安全性评价，严格控制PAEs的生产和使用提供理论依据，为有效减少PAEs的潜在传代危害，提高人口质量，促进人类生殖健康作出贡献。

环境内分泌干扰物（EDCs）与人类多种生殖系统疾病密切相关。研究表明，其中PAEs对雄性生殖系统的生长发育及功能具有明显的干扰作用，但是否具有传代效应及其相关机制目前尚不清楚。本项目通过AR、ER、TR介导的报告基因试验筛选出具有抗雄激素、拟雌激素和抗甲状腺激素活性的PAEs类化学物DBP和DEHP。以妊娠期大鼠为染毒模型，在孕期E8-E14天，给予DBP或DEHP，DBP剂量为：0、5μg/kg/day、50mg/kg/day、500mg/kg/day；DEHP剂量为：0、0.5mg/kg/day、50mg/kg/day、500mg/kg/day。结果显示，DBP处理的后代F1至F3代高剂量组出现明显的精子数量降低，睾酮水平也持续降低。DEHP处理的后代F1，F2也出现异常，但是在F3代恢复正常。进一步探讨DBP引起的精子生成障碍传代效应的表观遗传原因。通过分析睾丸组织的DNA甲基化，发现F1，F3代睾丸组织的总体甲基化降低，DNA甲基转移酶活性改变。组蛋白H3K4的单甲基化，二甲基化以及三甲基化均明显升高。通过芯片筛选发现miRNA在此过程中也有明显的异常改变。印记基因的表达异常在F2代最明显。通过生物信息学，生物统计学方法和分子生物学手段，分析表观遗传因素间的交互作用和作用模式：miR-30家族会与DNA甲基转移酶DNMT3A相结合，从而影响总体甲基化模式的改变。miR-125a-3p与影响精子生成相关的基因Fstl3的3’UTR区相结合，影响其表达从而影响精子的生成。转录组学分析还发现多条miRNA，lncRNA，mRNA之间能够相互作用形成作用网络，共同影响精子生成。表观遗传因素的研究揭示了孕期暴露DBP的雄性后代精子生成障碍传代效应中的重要作用。本研究为科学发展DBP的危险度分析和安全性评价，严格控制DBP的生产和使用以及有效减少DBP的潜在传代危害提供理论依据。