环境雌激素诱导两栖动物雌性化的分子机制研究

批准号:
21677166
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
秦占芬
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
李圆圆、夏丹、陈晓英、陈娟、李金波
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
内分泌干扰物对动物和人体生殖系统的影响是生态毒理和环境健康研究领域的前沿课题。资料显示环境雌激素可诱导两栖动物发生雌性化性逆转,然而目前对其分子机制的认识还很缺乏。在前期工作基础上我们提出“环境雌激素通过与雌激素受体(ER)结合激活与卵巢发育相关的ER靶基因的转录直接启动卵巢的分化,而跨过由基因型决定的精巢的早期分化过程,最终导致由雄到雌的性逆转”的假设。本项目围绕这一假设,以对环境雌激素高度敏感的非洲爪蟾为模型动物,以环境雌激素炔雌醇为模式化合物,开展环境雌激素诱导两栖动物雌性化分子机制的研究,核心内容是发现参与雌性化过程的若干关键ER靶基因,在此基础上阐明诱导雌性化的分子机制,同时建立基于ER靶基因表达的表征雌性化效应的早期生物标记物方法。本研究可促进环境雌激素对两栖动物生殖内分泌干扰和生态风险的认识,同时也为进一步研究环境雌激素对高等脊椎动物性腺分化发育的影响提供线索。
英文摘要
Effects of endocrine disrupting chemicals on the reproductive systems of animals and humans have received much attention. Data show that environmental estrogens can induce male-to-female sex reversal in amphibians, but the involved molecular mechanisms have been unclear. Based on preliminary work, we proposed that environmental estrogens activate ovarian differentiation by binding ER and activating ER target genes, which strides over testicular differentiation process, resulting in male-to-female reversal. Focusing on this hypothesis, we will use Xenopus laevis as model animal and ethinyloestradiol as model chemical to explore the molecular mechanisms involved in feminization induced by environmental estrogens in amphibians. The core tasks of this project are to find key ER target genes involved in feminization, and then to clarify the molecular mechanisms and establish molecular biomarkers for feminizing effects using sensitive ER target genes. This project will improve the understanding about endoccrine disruption and ecological risk of environmental estrogens on amphibians, and provide a clue for further study on effects of environmental estrogens on gonadal differentiaton and development in higher vertebrates.
环境雌激素可诱导两栖动物发生雌性化性逆转,然而目前对其分子机制的认识还很缺乏。本项目围绕“环境雌激素通过与雌激素受体(ER)结合,激活与卵巢发育相关的ER靶基因的转录直接启动卵巢的分化,而跨过由基因型决定的精巢的早期分化过程,最终导致由雄到雌的性逆转”这一假设开展研究。通过转录组测序获得环境雌激素诱导非洲爪蛙雌性化窗口期的差异表达转录本(DETs),从中筛查出启动子区域含有雌激素响应元件(ERE)序列的基因,进一步通过雌二醇(E2)与ER拮抗剂共暴露实验,筛选出可能参与诱导雌性化的ER靶基因,最后通过ChIP-PCR确证了10个ER靶基因。根据DETs参与的信号通路,通过RT-qPCR分析和免疫荧光结果证实,E2下调了基因雄性性腺中细胞增殖相关基因的表达,抑制50期性腺体细胞的增殖;增强了补体和凝血级联反应,改变了ECM稳态,特别是破坏了决定精巢索形成的基底膜结构;抑制了性腺中体细胞从外侧向中间运动。在此基础上,通过典型环境雌激素(E2、己烯雌酚,炔雌醇甲醚和壬基酚)暴露,筛选得到了对典型环境雌激素响应一致的16个基因,作为检测非洲爪蛙精巢分化干扰的生物标记物。利用该方法,评价了双酚AF对非洲爪蛙精巢发育的干扰作用。综合以上,本项目首次揭示了雌激素诱导非洲爪蛙性腺雌性化的早期分子和细胞事件,建立了检测化学品对精巢分化干扰作用的早期生物标记物方法,为开发短期、高通量识别雌性化效应的方法奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Evaluation of the effects of low concentrations of bisphenol AF on gonadal development using the Xenopus laevis model: A finding of testicular differentiation inhibition coupled with feminization
使用非洲爪蟾模型评估低浓度双酚 AF 对性腺发育的影响:睾丸分化抑制与女性化相结合的发现
DOI:10.1016/j.envpol.2020.113980
发表时间:2020-05-01
期刊:ENVIRONMENTAL POLLUTION
影响因子:8.9
作者:Cai, Man;Li, Yuan-Yuan;Qin, Zhan-Fen
通讯作者:Qin, Zhan-Fen
Development of Testis Cords and the Formation of Efferent Ducts in Xenopus laevis: Differences and Similarities with Other Vertebrates
非洲爪蟾睾丸索的发育和传出管的形成:与其他脊椎动物的差异和相似之处
DOI:10.1159/000513416
发表时间:2021-03
期刊:Sexual Development
影响因子:2.3
作者:Li Yuanyuan;Li Jinbo;Cai Man;Qin Zhanfen
通讯作者:Qin Zhanfen
Effects of bisphenol A and its alternative bisphenol F on Notch signaling and intestinal development: A novel signaling by which bisphenols disrupt vertebrate development
双酚 A 及其替代品双酚 F 对 Notch 信号传导和肠道发育的影响:双酚扰乱脊椎动物发育的一种新信号传导
DOI:10.1016/j.envpol.2020.114443
发表时间:2020
期刊:Environmental Pollution
影响因子:8.9
作者:Zhu Min;Li Yuanyuan;Niu Yue;Li Jinbo;Qin Zhanfen
通讯作者:Qin Zhanfen
Transcriptional changes caused by estrogenic endocrine disrupting chemicals in gonad-mesonephros complexes of genetic male Xenopus laevis : Multiple biomarkers for early detection of testis differentiation disruption
遗传雄性非洲爪蟾性腺-中肾复合体中雌激素内分泌干扰化学物质引起的转录变化:用于早期检测睾丸分化破坏的多种生物标志物
DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.138522
发表时间:2020-07-15
期刊:SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT
影响因子:9.8
作者:Shen, Yanping;Li, Yuanyuan;Qin, Zhanfen
通讯作者:Qin, Zhanfen
Effects of triclosan on gonadal differentiation and development in the frog Pelophylax nigromaculatus
三氯生对黑斑蛙性腺分化和发育的影响
DOI:10.1016/j.jes.2017.05.040
发表时间:2018-02-01
期刊:JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES
影响因子:6.9
作者:Chen, Juan;Meng, Tan;Qin, Zhanfen
通讯作者:Qin, Zhanfen
杀菌剂类污染物单一暴露和复合暴露的雄性生殖毒性及对睾丸损伤易感性的影响
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2022
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
双酚类物质对脊椎动物肠发育和吸收功能的影响及机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
双酚类化合物的神经发育毒性及多信号介导的分子机制
- 批准号:21876196
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
双酚类化合物的甲状腺激素信号通路干扰及相关神经毒性研究
- 批准号:21377153
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
基于两栖动物的全氟辛烷磺酸基化合物替代产品的生态毒理学评价
- 批准号:21077125
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
多溴联苯醚对两栖动物的生态毒理学效应
- 批准号:20677074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:28.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
内分泌干扰物对两栖动物发育的影响及生态毒理效应
- 批准号:20377044
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:秦占芬
- 依托单位:
国内基金
海外基金
