被氯酚污染后魚類“女寶”更多的分子機制獲揭示

2,4-二氯酚通過雌激素受體ESR2a依賴的信號途徑導致斑馬魚原始生殖細胞數量增加 蘭州大學供圖

氯酚作為化工原料被廣泛使用于工農業生產和日常生活中，為水環境普遍存在的一類持久性有機污染物。氯酚類化合物可通過食物鏈等途徑在生物體內累積和放大，且具有內分泌干擾效應，不可避免對水生動物產生毒性影響，如導致魚類的雌性化等現象發生。部分魚類的性別分化與原始生殖細胞的增殖及數量等密切相關，而氯酚是否影響魚類的原始生殖細胞尚不清楚，有待深入研究。

近日，蘭州大學生命科學學院、甘肅省環境生物監測與修復重點實驗室教授黃德軍團隊在《環境科學與技術》發表文章，探討了2,4-二氯酚暴露后斑馬魚原始生殖細胞數量改變的分子機理。該研究為科學認識氯酚類化合物的毒性機制提供了新見解。

該研究工作使用綠色熒光蛋白標記PGCs的斑馬魚，探討了2,4-二氯酚暴露誘導魚體內vasa和dnd基因轉錄、增加PGCs數量并導致雌性比例升高的機制，發現其與雌激素受體2a（ESR2a）信號通路的激活有關。具體來說，2,4-二氯酚可直接與ESR2a結合，通過ERE依賴的信號傳導途徑增強vasa和dnd的轉錄，使PGCs數量增加，并導致斑馬魚的雌性化。該研究還通過Crispr/Cas9基因編輯技術成功構建了ESR2a功能缺失的突變體，對上述信號通路進行了深入的驗證研究，為2,4-二氯酚的雌激素效應及其作用機制提供了全面的遺傳學證據。獲得的突變體斑馬魚也為其它雌激素類似物的毒性效應和機制研究提供了一個良好的材料。

此前研究顯示，部分魚類如本文中的斑馬魚出生時性別不明，所以容易受污染物的影響；也有部分魚出生時性別固定，不易受影響，但可能會出現雌性化的特征。