双酚A诱导雄性小鼠生殖障碍的表观遗传分子机制

作     者：刘欢欢 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王俊东

授予年度：2016年

学科分类：090603[农学-临床兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：双酚A 小鼠睾丸 雄性生殖 表观遗传学 DNA甲基化 

摘      要：[目的]近年来的研究表明,具有弱雌激素活性的双酚A可对雄性生殖系统造成多方面的不利影响。然而,关于双酚A暴露对机体造成的动态影响和对雄性生殖障碍影响的分子机制的研究是非常少的。本研究将新生雄性小鼠,暴露于低于环境保护局制定的人类安全剂量和最低可见有害剂量的双酚A,在发育中四个关键时期监测双酚A对雄性小鼠生殖系统的动态影响及其对雄性生殖障碍影响的分子机制,此外进一步监测其对后代雄性小鼠的生殖影响,由此来探究双酚A对雄性生殖障碍的表观遗传分子机制。[方法]将新生雄性小鼠暴露于10μg/kg·d (L组)和10mg/kg·d (H组)的双酚A，在出生后1周、3周、5周和10周四个关键时期监测双酚A对雄性小鼠的体重、脏器比、生殖参数(精子密度、精子畸形率、生育力)的影响,进一步利用荧光定量PCR方法研究四个时期睾丸mRNA表观遗传标记物(Dnmt1、Dnmt3a、Dnmt3b、Dnmt3L、HAT、 HDAC1、HDAC2、MBD1、MBD2、MBD3、MBD4、MeCP2)的表达情况。并用如上方法检测其子代成年雄鼠的体重、脏器比、生殖参数和睾丸mRNA表观遗传标记物的表达情况。[结果]1.体重与睾丸／体重比：与对照组比,在四个时期,BPA引起体重变化呈倒“U型形状。双酚A暴露组在出生后5周时,睾丸体重比差异不显著,在出生后10周时10mg/kg-d暴露组睾丸体重比极显著升高。2.生殖参数：双酚A暴露组在性成熟即出生后10周时,BPA暴露使精子数量、质量和生育力显著下降。3.在4个时间段12个基因的表达结果如下：DNA甲基化转移酶(Dnmt)表达情况：Dnmtl的表达量在出生后1周、3周、10周时显著下降;Dnmt3a的表达量在出生后3周、10周时,显著下降;在出生后5周时,极显著升高;Dnmt3b的表达量在出生后1周时10mg/kgd暴露组显著下降;在出生后5周时,都极显著升高;组蛋白乙酰化酶(HAT)与组蛋白去乙酰化酶(HDAC)表达情况：HAT的表达量在出生后1周时极显著升高;HDAC1的表达量在四个时期都显著下降;HDAC2的表达量与10μg/kg·d暴露组在出生后1周、5周时极显著升高;甲基化CpG结构域蛋白(MBD)表达情况：MBD1的表达量在出生后1周、3周时显著下降;MBD2的表达量在出生后1周、10周时,显著下降;MBD3的表达量在出生后3周时,10mg/kg·d暴露组显著下降;MBD4的表达量在出生后5周时,10mg/kg·d暴露组显著下降;甲基化CpG结合蛋白MeCP2的表达量在出生后3周、5周时显著升高。4.对子代生殖的影响：双酚A暴露组精子数量和质量都显著下降。10mg/kg·d暴露组DNMTs的表达量都显著升高;10μg/kg·d暴露组HDAC1的表达量显著降低,10mg/kg·d暴露组HAT、HDAC2的表达量都显著升高;10mg/kg·d暴露组MBD4、MeCP2的表达量显著升高。[结论]新生BPA暴露确实对雄性小鼠的生殖造成损伤并引起表观遗传标记物表达量的改变。此外,该表观影响还通过受精引起其后代雄性子鼠的生殖功能的下降和表观遗传标记物表达的改变。