Kisspeptins-GPR54系統(tǒng)在ZEA誘導(dǎo)的雌性大鼠青春期啟動(dòng)提前中的作用.pdf

1、玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEA)毒素又稱為F-2毒素，它首先從有赤霉病的玉米中分離得到，主要是由禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum)和粉紅鐮刀菌(Fusarium roseum)等某些真菌產(chǎn)生的一種非甾體、具有雌激素樣作用的鐮刀真菌毒素。ZEA廣泛存在于霉變的小麥、玉米、高粱等谷類(lèi)作物以及奶中，是世界上污染范圍最為廣泛的鐮刀菌毒素之一[1]。據(jù)研究報(bào)道，ZEA可影響嚙齒類(lèi)動(dòng)物、靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物、人類(lèi)的青春期發(fā)育

2、和生殖機(jī)能，但具體機(jī)制尚不清楚[24]。青春期的啟動(dòng)與發(fā)育主要受下丘腦-垂體-性腺軸(hypothalamic-pituitary-gonadal axis，HPGA)所調(diào)控，該軸主要由下丘腦促性腺激素釋放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH）脈沖式釋放所驅(qū)動(dòng);現(xiàn)已闡明，Kisspeptins/GPR54系統(tǒng)在調(diào)控青春期發(fā)育和生殖機(jī)能上起到了不可或缺的作用，Kisspeptins及其配體GPR54

3、對(duì)下丘腦GnRH脈沖式釋放的激活，被認(rèn)為是青春期發(fā)育啟動(dòng)的關(guān)鍵靶點(diǎn)[5-11]。本課題通過(guò)ZEA對(duì)雌性未成年SD大鼠進(jìn)行染毒建立ZEA誘發(fā)青春期前大鼠青春期啟動(dòng)發(fā)育模型，旨在闡明Kisspeptins/GPR54系統(tǒng)在ZEA誘導(dǎo)青春期啟動(dòng)發(fā)育過(guò)程中的作用，為探討類(lèi)雌激素樣作用外源性物質(zhì)以及鐮刀菌毒素引起青春期啟動(dòng)提前的機(jī)制研究提供參考。
　　將150只18日齡(postnatal day18，PND18)雌性未成年SD大鼠，按照窩

4、別區(qū)組及體重隨機(jī)分組的方式分為5組:溶劑對(duì)照組（玉米油）、50μg·kg-1 E2陽(yáng)性對(duì)照組、0.2 mg·kg1 ZEA染毒組、1 mg·kg1 ZEA染毒組、5 mg·kg1 ZEA染毒組。每日1次經(jīng)口灌胃染毒，連續(xù)染毒5天。染毒結(jié)束后，從各組中按照窩別區(qū)組隨機(jī)選取15只于大鼠24日齡處死，剩余各組大鼠觀察至52日齡時(shí)處死。采用觀察大鼠體質(zhì)量以及一般臨床體征檢測(cè)ZEA對(duì)青春期前大鼠染毒后的綜合毒性效應(yīng)，采用觀察大鼠陰道開(kāi)口時(shí)間檢測(cè)Z

5、EA對(duì)青春期前大鼠青春期啟動(dòng)時(shí)間的影響，采用陰道涂片觀察大鼠動(dòng)情周期各期細(xì)胞形態(tài)和計(jì)算大鼠動(dòng)情周期時(shí)長(zhǎng)檢測(cè)ZEA對(duì)青春期前大鼠卵巢甚至HPGA功能的影響，采用計(jì)算子宮、卵巢系數(shù)檢測(cè)ZEA對(duì)青春期前大鼠子宮、卵巢發(fā)育的影響，采用觀察子宮、卵巢組織切片檢測(cè)ZEA對(duì)青春期前大鼠子宮、卵巢卵泡發(fā)育的影響。研究結(jié)果顯示0.2，1，5 mg·kg-1ZEA對(duì)青春期前雌性大鼠的體質(zhì)量隨著染毒及觀察飼養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響，說(shuō)明0.2，1，5 mg·

6、kg-1 ZEA對(duì)青春期前雌性大鼠可能不存在綜合毒性作用;1，5 mg·kg1 ZEA對(duì)大鼠陰道開(kāi)口時(shí)間呈現(xiàn)劑量依賴性的提前，說(shuō)明1，5 mg·kg-1 ZEA可以誘導(dǎo)大鼠青春期啟動(dòng)提前;0.2，1，5 mg·kg-1ZEA對(duì)大鼠陰道脫落細(xì)胞的形態(tài)無(wú)顯著影響但1，5 mg·kg-1 ZEA可延長(zhǎng)大鼠動(dòng)情周期持續(xù)時(shí)間，說(shuō)明一定劑量的ZEA可能對(duì)卵巢甚至下丘腦-垂體-性腺軸的功能存在影響;0.2，1，5 mg·kg-1ZEA對(duì)青春期前大鼠卵

7、巢系數(shù)無(wú)影響，1，5 mg·kg-1 ZEA對(duì)青春期前大鼠子宮質(zhì)量呈現(xiàn)劑量依賴性增加的趨勢(shì)，說(shuō)明1，5 mg·kg-1 ZEA可能促進(jìn)青春期前大鼠子宮的發(fā)育;0.2，1，5 mg·kg-1ZEA子宮、卵巢組織切片細(xì)胞形態(tài)正常，且1 mg·kg-1 ZEA染毒組卵泡發(fā)育呈現(xiàn)次級(jí)卵泡至成熟卵泡階段，5 mg·kg-1 ZEA染毒組卵泡處于排卵及黃體期階段，說(shuō)明0.2，1，5 mg·kg-1ZEA對(duì)青春期前大鼠子宮、卵巢不呈現(xiàn)毒性作用，且1，

8、5 mg·kg-1ZEA可促進(jìn)青春期前大鼠卵巢卵泡發(fā)育、黃體生成。綜上所述，一定劑量的ZEA可以使青春期前雌性SD大鼠青春期啟動(dòng)和發(fā)育提前，但ZEA作用的具體機(jī)制需要進(jìn)一步的研究。
　　采用Western印跡法對(duì)5個(gè)處理組的PND24處死組青春期前雌性SD大鼠的下丘腦組織勻漿中GnRH、GPR54、PLC、PKC、ERK1/2、p38蛋白表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示0.2，1，5 mg·kg-1 ZEA促進(jìn)下丘腦GnRH蛋白表

9、達(dá)，說(shuō)明一定劑量的ZEA誘發(fā)青春期啟動(dòng)可能是通過(guò)影響HPGA提前啟動(dòng)促發(fā)下丘腦合成和分泌GnRH來(lái)完成的;0.2 mg·kg-1ZEA可促進(jìn)下丘腦GPR54的蛋白表達(dá)，說(shuō)明一定劑量的ZEA誘發(fā)青春期啟動(dòng)可能是通過(guò)GPR54來(lái)調(diào)節(jié)GnRH分泌;0.2，1，5 mg·kg1 ZEA促進(jìn)下丘腦PLC、PKC蛋白表達(dá)，說(shuō)明一定劑量的ZEA誘發(fā)青春期啟動(dòng)可能是通過(guò)GPR54調(diào)控PLC、PKC蛋白表達(dá)引起GnRH的分泌;1，5 mg·kg-1 ZE

10、A染毒組下丘腦ERK1/2的蛋白表達(dá)水平顯著降低，0.2 mg·kg-1 ZEA染毒組p38蛋白表達(dá)水平顯著升高，說(shuō)明ERK1/2、p38可能參與ZEA誘發(fā)青春期啟動(dòng)過(guò)程中GPR54對(duì)GnRH的調(diào)控，但具體調(diào)控機(jī)制尚有待于進(jìn)一步探討。
　　結(jié)論:綜上所述，一定劑量的ZEA可以誘導(dǎo)青春期前大鼠的青春期啟動(dòng)與發(fā)育提前;Kisspeptins/GPR54系統(tǒng)在ZEA誘導(dǎo)青春期前雌性SD大鼠的青春期啟動(dòng)與發(fā)育中起到了重要作用，下丘腦GPR