环境相关浓度的睾酮对秀丽线虫的生殖毒性作用

[背景]睾酮是一种重要的雄激素,由于人类生产生活活动造成它在环境中的不同程度暴露,可能影响生态环境中多种生物的生殖能力.[目的]以秀丽隐杆线虫为模式生物,探讨环境相关浓度的睾酮的生殖毒性作用.[方法]根据睾酮在环境中实际暴露水平选取有代表性的环境相关质量浓度(简称为浓度,1 ng·L-1、10 ng·L-1、100 ng·L-1、1μg·L-1、10μg·L-1)作为本研究的暴露浓度,将同步化的L1期野生型N2线虫暴露于不同浓度的睾酮及M9溶剂(对照组)中,20℃下恒温培养染毒48 h.观察各组生殖毒性指标,包括后代数目、世代时间、性腺发育阶段、畸形现象、生殖细胞数目.[结果]野生型N2秀丽隐杆线虫自L1期暴露于睾酮48 h后,与对照组(219.70±27.99)相比,10 ng·L-1～10μg·L-1组后代数目减少(分别为186.90±19.68,P=0.009;182.60±25.33,P=0.003;178.20±14.46,P=0.001;159.20±28.64,P<0.001)(F=7.24,P<0.001);10μg·L-1组与对照组相比后代数目减少了27.5％.与对照组[(71.85±3.49)h]相比,100 ng·L-1组[(81.70±6.26)h,P=0.001]、1μg·L-1组[(79.28±4.83)h,P=0.015]、10μg·L-1组[(79.54±3.92)h,P=0.011]世代时间延长(F=3.97,P=0.005);100 ng·L-1组世代时间延长最多,为9.85 h.对性腺发育阶段的观察发现,随染毒浓度的增高,性腺发育逐渐受到抑制,各个剂量组中的成虫比例从对照组的(63.82±16.37)％逐渐下降至(53.95±1.03)％、(41.39±8.57)％、(26.79±1.31)％、(20.16±1.94)％、(8.00±2.03)％.在100 ng·L-1及以上染毒组线虫中观察到畸形现象,包括排卵孔畸形、子宫内卵未受精、虫袋、性腺发育异常.与对照组(249.40±23.09)相比,10 ng·L-1～10μg·L-1组生殖细胞数目减少[分别为(224.50±28.48,P=0.048)、(215.20±27.28,P=0.005)、(194.30±26.78,P<0.001)、(181.80±19.45,P<0.001)](F=10.64,P<0.001);10μg·L-1组生殖细胞数目较对照组减少了27.1％.[结论]环境相关浓度的雄激素睾酮可以导致秀丽线虫后代数目减少、世代时间延长、性腺发育迟缓,这些作用可能与性腺中生殖细胞的减少有关.