有机锡通过核受体干扰内分泌的研究进展
第十章 环境中的有机锡化合物研究进展..
使用玻璃仪器进行采样和样品保存，容器需用稀硝酸或盐酸浸泡。避免
使用ＰＶＣ塑料容器。 （２）样品的提取方法
样品前处理技术主要有液-液萃取、固相（微）萃取、超声波萃取、微
波萃取等。 ①液-液萃取：常用萃取剂包括苯、甲苯、乙烷、乙醚、二氯甲烷等。水相
PH值在1~3时，萃取率较高。
10.3 环境样品中有机锡化合物的分析方法
2.有机锡化合物在水-沉积物分配行为的研究
（1）沉积物中有机锡的浓度为水中浓度的100~200倍，为憎水性分配。 同时有机锡是可电离的有机污染物，其吸附的机理为阳离子交换和中性 分子的疏水分配共同控制。研究表明，离子交换快速发生，被吸附的有 机锡可起到架桥作用，引起引起中性分子的慢吸附。 ①在离子交换起主要作用时，黏土矿物的表面电荷性质和结构性质对吸 附的影响较大，具有可膨胀结构以及阳离子交换容量大的黏土矿物远远 超过非黏土矿物。 ②当主要形态为中性分子，而颗粒物中有机质的含量又不高时，另外一 种吸附机理可能成为主要过程，即离子一偶极、偶极一偶极作用，这时， 吸附能力与有机锡化合物的极性相关。
第十章
环境中的有机锡化合物研究进展
孙红文，戴树桂，黄国兰 （南开大学环境科学与工程学院）目10.1 引言 Nhomakorabea录
10.2人体暴露途径
10.3环境样品中有机锡化合物的分析方法
10.4有机锡化合物在水环境中的多介质行为研究
10.5有机锡化合物对水生生物的毒理学研究
10.1 引言
有机锡化合物：指分子中至少有一个Sn-C键的金属有机化 合物，其结构表达式可写为RmSnX4-m ,其中R为烷基，X为 带负电的有机或无机基团。 Sn-c很稳定,加热到200℃都不易断裂,所以有机锡在环
环境内分泌干扰物筛选与控制技术的研究进展
２０ ０ ７年 第 ２ 期
环
保
科
技
Ｖｏ． ３ Ｎ ． １１ Ｏ ２
环 境 内分泌 干扰 物 筛选 与控 制
技 术 的研 究进 展
陈 一 萍
（ 州 师 范 学 院 资源 与环 境 学 院 ，福 建 泉 州 ３ ２ ０ ） 泉 ６ ０ ０
・
３ ・ ３
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ２期
环 保 科 技
Ｖ １１ Ｏ． ３
Ｎ ． Ｏ２
似 与否 ，都可 通过天 然激 素受体 或其他 细胞 核 受体 以及直 接通过 胞 内其 他信 号传 递 系统 的介导 产生生 物效应 。
推荐用 Ｔｉ 法 （ 阶段 性地 实行 试验 的筛 检 ｅ ｒ 分 方法 ） 。此 试验 法 由 Ｔ ｅｌ和 Ｔｉｒ ｉｒ ｅ２两个 阶段 组 成 ，在 Ｔｉ ｌ阶 段 的试 验 又分 为 ｉ ｉ ｏ ｅ ｒ ｎ ｖｔ ｒ （ 体外 试验 ） ｉ ｉｏ 体 内试验 ） 和 ｎｖｖ （ 两种 ， 这 用 些试验 方法 筛选 化合 物质 是否具 有雌激 素活 性、 雄激 素 活性 、 甲状 腺皮 质激 素活性 ； ｉｒ Ｔ ｅ２ 阶段 是 Ｔｉ ｅ ｒ的补充 试验 ，调查在 Ｔ ｅｌ阶段 ｉｒ 中被筛选 出的物质对 人 、野 生生物 的 内分泌 干扰性质 、 可能 危害 性 、 量一反 应关系 、 剂 对 后代 的生殖影 响 等更 具体 的 工作Ｌ 。这种方 ８ ］ 法具有 相对 的准确 性 和权威 性 ，但 同时往 往 操作过 程复 杂 、费时 费力 ，不适用 于高通 量 筛选 以及 现场应用 ， 因此建立 快速 、 简便 、 经 济 、可靠并 可 实现 高通量 筛选 的体外检 测系 统 至关 重要 。李 延 等Ｌ通 过鲫 鱼 淋巴细胞 体 ９ 外 培养 ， 采用 ＭＴ 法 测试 ． Ｔ １ １种酚类 化合物 对鲫 鱼淋 巴细胞 增 殖 的影 响 ，初步筛选 出具 有 内分 泌干 扰 活 性 的物 质 ，结 果 表 明 ＭＴＴ 法是 测定 淋 巴细胞增 殖 的常用 方法 ，具有快 速 、 敏等 优点 ， 以作 为 Ｅ Ｃ 灵 可 Ｄ ｓ的一种筛选 方 法和污 染物 免疫 毒性 的快 速测定法 。
中国环境内分泌干扰物的污染现状分析
ng/ L 左右 ,烷基酚中的正丁基酚 、壬基酚以及双酚 A 和 2 ,42二氯酚 、五氯酚在所调查的各种海域和内 陆江河中都存在 ,有机锡化合物 (特别是三丁基锡和 三苯基锡) 在船舶密度较大的水域中浓度都较高 。 内陆水体则受到更多农药及工业污水污染 。如表 1 所示 。
1. 3 大气中 EDCs 分布 大气中的 EDCs 多附着于颗粒物上 ,浓度水平 较土壤及水中低 ,不易获得监测数据 。我国空气 中环境激素分布情况的相关报道很少 。曾凡刚[27 ] 在北京市不同功能区气溶胶样品中普遍检出含量 较高的邻苯二甲酸酯类 ,石景山地区气溶胶样品
究 ,并进行污染控制 。我国有必要对目前内分泌干 最高可达 20. 0μg/ L [3] 。
扰物的污染现状 、影响及问题进行分析 ,既对未来的 1. 2 土壤及沉积物内 EDCs 分布
研究方向和内容有一定的提示作用 ,亦可对国家相 持久性有机物 、重金属环境激素类物质等往往强
关环境保护及控制措施的制订提供参考 。
从 20 世纪末到本世纪初 ,一类长期存在却一直 不为公众所关注的污染物质 ———内分泌干扰物 ( En2 docrine Disrupting Chemicals ,即 EDCs) ,渐渐浮出水 面 ,成为当前环境科学研究领域中的热点问题 。 所谓环境内分泌干扰物 ,系指存在于环境中 ,通 过摄入 、积累等各种途径对生物和人类的内分泌系 统 ,特别是生殖系统造成严重影响的一系列物质 ,亦 被称为环境激素 。环境中内分泌干扰物含量往往较 低 ,符合当前环境质量标准或者尚未进入监测范围 ;
4 推荐的污泥处置规划方案
(1) 从 2005 年至 2010 年 ,污水处理厂污泥将被 送往大岙垃圾卫生填埋场处置 。鉴于污水处理厂污 泥直接填埋产生的种种困难 ,近期考虑经过干化处 理后卫生填埋 ,宁波拟统一考虑建设一个污泥干化 处理中心 。 (2) 2010 年至 2015 年 ,污泥的出路问题将随着 污泥的干化焚烧 、污泥农用等技术的成熟 ,采取多元 化综合处理方案予以解决 。
有毒有机锡的危害与预防范文（二篇）
有毒有机锡的危害与预防范文毒有机锡（Organotin）是一类含锡的有机化合物，其作为一种广泛应用的化学品，在工业生产和农业上具有重要作用。
然而，长期以来人们对毒有机锡的危害性和潜在危险的认识一直在不断深化。
本文将探讨毒有机锡的危害和预防措施，并提供一些相关研究的实证数据。
一、毒有机锡的危害1. 生物毒性毒有机锡具有较强的生物毒性，对很多生物体都产生危害作用。
研究表明，这类化合物会对水生生物如鱼类和贝类产生毒性作用。
例如，针对水生生物的实验指出，有机锡化合物在水中的浓度达到一定程度时就会对鱼类的生长、繁殖和免疫系统产生明显的抑制作用，甚至导致鱼类在水中的存活率下降。
2. 损害内分泌系统毒有机锡还被认为可能对人类和动物的内分泌系统产生干扰作用。
许多研究指出，有机锡化合物可以阻碍生物体内的内分泌调节，并干扰激素的正常分泌和功能。
这对于正常的生长和发育具有重要影响，尤其对胚胎和婴幼儿的影响更为显著。
3. 污染环境毒有机锡主要通过工业生产和农业活动进入环境中，其中大部分通过污水排放的方式释放到水体中，进而对水生生物和生态系统产生危害。
此外，有机锡也可以通过空气中的微粒和尘埃进入土壤和大气中。
毒有机锡在环境中的积累和传播对生态系统的平衡造成威胁，也会危害到人类的健康。
二、毒有机锡的预防1. 加强监管和限制使用针对毒有机锡的危害，加强相关法律法规的制定和实施，以限制有机锡化合物的使用和排放是非常重要的。
各国应当建立完善的监管机制，确保有机锡化合物的安全使用和排放，减少对环境和生物体的危害。
2. 探索替代品为了减少对毒有机锡的依赖，研究和发展替代品是一种重要的预防措施。
通过替代品的应用，可以降低毒有机锡的使用量，减少对环境的污染和生物体的危害。
因此，投入更多的资源和精力，开展毒有机锡替代品的研究与开发是非常必要的。
3. 强化环境监测和治理加强环境监测和治理工作，及时发现和控制有机锡化合物的释放和传播，对于保护环境和人类健康具有重要意义。
有毒有机锡的危害与预防
有毒有机锡的危害与预防毒性和预防措施：有机锡化合物是一类广泛应用于工业和消费品生产中的有机化合物。
这些化合物由于其优异的性能和应用领域的广泛性，已得到广泛的关注和使用。
然而，它们中的一些化合物被发现具有潜在的毒性和危害性，对人类健康和环境产生负面影响。
由于其毒性，有机锡化合物的使用正在逐渐受到限制和规范。
有机锡化合物主要分为三类：苯基锡化合物、脂肪酸锡化合物和烷基锡化合物。
其中，较常见的有机锡化合物有亚甲基二苯基锡（TBT）、三苯基锡化合物（TPT）、亚甲基二辛基锡（DOT）、亚甲基二十二基锡（DDT）等。
这些化合物**具有较高的毒性**，尤其是对水生生物。
对人体的影响：有机锡化合物对人体的影响主要体现在以下几个方面：1. **神经系统影响**：有机锡化合物对中枢神经系统有一定的影响，包括对认知能力、行为和记忆的影响。
长期接触有机锡化合物可能导致神经行为异常和神经退化。
2. **内分泌干扰**：有机锡化合物在体内表现出内分泌干扰的作用，可能对性腺和甲状腺功能产生负面影响。
3. **生殖系统影响**：有机锡化合物对生殖系统也具有一定的影响。
长期接触有机锡化合物可能导致生殖细胞的死亡和生殖能力的下降。
4. **肝脏和肾脏损伤**：有机锡化合物在体内被肝脏和肾脏代谢，长期接触可能对这两个重要的器官造成损伤。
5. **致畸和致癌作用**：有机锡化合物被认为是潜在的致畸物和致癌物。
动物实验和流行病学研究发现，长期接触有机锡化合物与某些肿瘤类型的发生有关。
为了预防有机锡化合物的危害，以下是一些有效的预防措施：1. **限制使用**：减少有机锡化合物的使用是最有效的预防措施之一。
工业生产者应尽量寻找替代产品或替代技术，以减少对有机锡化合物的依赖。
2. **严格监管**：相关部门应对有机锡化合物进行严格的监管，包括制定相应的法规和标准，对产业链进行监督和检查，确保其合规性和安全性。
3. **教育和宣传**：加强对有机锡化合物危害的宣传和教育，提高人们对其风险的认识和意识。
内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第16卷第4期2021年8月V ol.16,No.4Aug.2021㊀㊀基金项目:国家重点研发计划(2018YFC1801604,2018YFC1801503);国家自然科学基金面上项目(21577058);江苏省优秀青年基金资助项目(BK20170077);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07202-001,2017ZX07602-002)㊀㊀第一作者:黄付晏(1996 ),女,硕士研究生,研究方向为计算毒理学,E -mail:******************㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20201105004黄付晏,陈钦畅,谭皓月,等.内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展[J].生态毒理学报,2021,16(4):17-31Huang F Y ,Chen Q C,Tan H Y ,et al.Review on the effects of endocrine disrupting chemicals on dimerization of nuclear receptors [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2021,16(4):17-31(in Chinese)内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展黄付晏,陈钦畅,谭皓月,郭婧,于南洋*,史薇,于红霞污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,南京210023收稿日期:2020-11-05㊀㊀录用日期:2020-12-29摘要:环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)可模仿或拮抗天然激素与核受体结合,干扰核受体的同源或异源二聚,进而通过共调节因子的招募调控转录活性,最终引起内分泌干扰效应㊂目前研究主要针对EDCs 与核受体的结合过程,忽视了其对核受体二聚化过程的影响,而该过程的阻断可直接导致转录失活㊂EDCs 对于不同核受体二聚化的影响不同,只有激动剂EDCs 能够促进雄激素受体(androgen receptor,AR)的同源二聚化,而雌激素受体(estrogen receptor,ER)在与具有激动或拮抗活性的EDCs 结合后都可诱导ER 二聚体的形成,但二聚化类型不同㊂通过检索ToxCast 和Tox21数据库发现多达227种EDCs 可以诱导ER 二聚化,相比于ER α-ER α同源二聚体(6.09%~7.38%的活性率),EDCs 更易诱导ER α-ER β异源二聚体(11.25%~12.22%的活性率)和ER β-ER β同源二聚体(10.02%~11.69%的活性率)㊂EDCs 也能够差异性诱导其他核受体如维生素D 受体(vitamin D receptor,VDR)与维甲酸X 受体(retinoid X receptor,RXR)形成的异源二聚体,不同类型的二聚体对于研究EDCs 转录活性的生理学相关性具有重要意义㊂基于经济合作与发展组织(Organization for Economic Co -operation andDevelopment,OECD)报告的参考化学品研究发现,相比于配受体结合活性,二聚活性与转录活性之间有着更好的相关关系㊂本文从EDCs 介导的核受体二聚化转录机制㊁二聚化与转录活性间的关系以及二聚化研究方法三方面,总结EDCs 对核受体二聚化的影响,以期为深入理解EDCs 的分子作用机制,推进化合物的内分泌干扰风险评估提供参考㊂关键词:内分泌干扰物;核受体;同源二聚体;异源二聚体;转录机制;荧光共振能量转移;双分子荧光互补文章编号:1673-5897(2021)4-017-15㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AReview on the Effects of Endocrine Disrupting Chemicals on Dimerizationof Nuclear ReceptorsHuang Fuyan,Chen Qinchang,Tan Haoyue,Guo Jing,Yu Nanyang *,Shi Wei,Yu HongxiaState Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,School of the Environment,Nanjing University,Nanjing 210023,ChinaReceived 5November 2020㊀㊀accepted 29December 2020Abstract :Many environmental chemicals can mediate nuclear receptor (NR),causing endocrine disrupting effects on human.Endocrine disrupting chemicals (EDCs)can bind NR as a ligand by imitating or antagonizing natural hormones to form NR -ligand complex.The complex as homodimer or heterodimer in the nucleus,ultimately regu -lating transcription activity through the recruitment of coregulators.At present,studies on EDCs mainly focus on the process of NR -ligand binding,while few concentrate on nuclear receptor dimerization.The dimerization of NR. All Rights Reserved.18㊀生态毒理学报第16卷plays a decisive role in transcription activity,and blocking the dimerization process will cause transcription inacti-vation.The effects of EDCs on dimerization of nuclear receptors are different.Only the agonist can promote the homodimerization of androgen receptor(AR),while estrogen receptor(ER)can induce the formation of ER dimer after binding with agonists or antagonists,but the dimerization types are different.Searching ToxCast and Tox21 databases,it is found that up to227EDCs can induce dimerization of estrogen receptor(ER).Compared with ERα-ERαhomodimer(6.09%~7.38%active rate),EDCs are more likely to induce ERα-ERβheterodimer(11.25%~ 12.22%active rate)and ERβ-ERβhomodimer(10.02%~11.69%active rate).EDCs can also differentially induce the formation of heterodimer between other nuclear receptors such as vitamin D receptor(VDR)and retinoid X re-ceptor(RXR).Different dimers are of great significance for studying the physiological correlation of transcription activity of EDCs.Based on the reference chemicals reported by OECD,it is found that there is a better correlation between dimerization activity and transcription activity than NR-ligand binding.In this paper,the effects of EDCs on NR dimerization are summarized from three aspects:the transcription mechanism of NR dimerization mediated by EDCs,the relationship between NR dimerization and transcription activity,and the research methods of NR dim-erization,in order to provide reference for an in-depth understanding of the molecular mechanism and the promo-tion of risk assessment of EDCs.Keywords:endocrine disrupting chemicals;nuclear receptor;homodimer;heterodimer;transcription mechanism; resonance energy transfer;bimolecular fluorescence complementation㊀㊀核受体(nuclear receptor,NR)超家族是由天然激素调控的转录因子(transcription factors,TFs),在细胞分化㊁发育㊁增殖以及代谢中发挥着重要作用[1]㊂环境中存在大量小分子有机化合物,如双酚A(bis-phenol A,BPA)㊁羟基化多溴联苯醚(hydroxylated po-lybrominated diphenyl ethers,OH-PBDEs)㊁多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)㊁多环芳烃(polycy-clic aromatic hydrocarbons,PAHs)和杀虫剂等,它们会通过模仿或拮抗天然激素,靶向NR,进而产生内分泌干扰效应,导致不良健康影响[2-4],这种化合物被称为内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)㊂EDCs会导致人类产生严重的生殖发育疾病,如癌症[5]㊁心血管疾病[6]㊁肥胖[7]及生殖异常[8]等㊂据统计,欧盟EDCs相关疾病的治疗费用达到欧盟内部生产总值的1.28%[9],美国达到2.33%[10]㊂有害结局路径(adverse outcome pathway,AOP)的概念被用来描述内分泌干扰效应㊂当EDCs作用于核受体后,会诱导分子启动事件(molecular initia-ting events,MIEs)的发生,即EDCs首先与核受体的配体结合口袋(ligand binding pocket,LBP)相结合,模拟或拮抗内源性激素配体与核受体结合形成核受体-化合物复合物,进而该复合物转移进入细胞核内形成同源二聚体(homodimer)或异源二聚体(het-erodimer),结合到DNA反应原件(DNA-responsive element,DRE)上,通过招募共激活因子(coactivator,COA)或共抑制因子(corepressor,COR)启动或抑制转录[11-12]㊂MIEs反映EDCs与靶标核受体间的相互作用,其进一步引起细胞层次㊁器官层次等一系列关键事件(key events,KEs)的变化,最终导致内分泌干扰效应㊂目前对于EDCs分子启动机制的研究主要针对EDCs与核受体的结合过程,忽视了其对核受体二聚化过程的影响,而该过程的阻断可直接导致转录失活[13]㊂因此,本文从EDCs介导的核受体二聚化转录机制㊁核受体二聚化与转录活性间的关系以及基于活细胞的核受体二聚化研究方法3个方面对EDCs对核受体二聚化的影响进行了概述㊂1㊀核受体转录机制(Transcription mechanism of nuclear receptor)1.1㊀人类核受体家族人类存在48个核受体(表1),基于其配体以及二聚化特征可将它们分为3类:(1)I类,也被称为类固醇核受体(steroid nuclear receptor),包括雌激素受体(estrogen receptor,ER)㊁雄激素受体(androgen re-ceptor,AR)等㊂类固醇核受体主要以同源二聚体结构调控下游的转录过程[14-15]㊂其中,ER存在2种亚型,ERα和ERβ,可分别形成ERα同源二聚体㊁ERβ同源二聚体和ERα-ERβ异源二聚体调节转录[16]㊂(2)II类,也被称为非类固醇核受体(non-steroid nu-clear receptors),包括甲状腺激素受体(thyroid hor-mone receptorα/β,TRα/β)㊁维甲酸受体(retinoic acid. All Rights Reserved.第4期黄付晏等:内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展19㊀receptorα/β/γ,RARα/β/γ)以及组成型雄烷受体(con-stitutive androstane receptor,CAR)㊁类法尼醇X受体(farnesoid X receptorα/β,FXRα/β)等㊂该类核受体主要与维甲酸X受体(retinoid X receptorα/β/γ, RXRα/β/γ)形成异源二聚体调节下游基因的转录表达,如RAR-RXR[17]㊁FXR-RXR[18]和CAR-RXR[19]等㊂(3)Ⅲ类,也被称为孤儿核受体,其内源性配体还未发现或一部分核受体不存在配体,包括小异二聚体伴侣(short heterodimeric partner,SHP)㊁睾丸受体(tes-ticular orphan receptor2/4,TR2/4)等㊂这类核受体多数可以以单体或同源二聚体的形式结合各自的DRE 来调节转录的表达㊂特别地,NR相关因子(nur-relat-ed factor1,NURR1)可与RXR形成异源二聚体,并能被RXR配体结合激活,进而调节转录过程[20-24]㊂1.2㊀核受体二聚体已发表的大量结构化和功能化数据证实,核受体的DNA结合域(DNA binding domain,DBD)和配体结合域(ligand binding domain,LBD)与二聚过程高度相关[25]㊂由于DBD贡献的二聚化界面很小[26],而LBD贡献很大的二聚化界面,能够提供更大的二聚体稳定性,因此人们普遍认为LBD对二聚过程存在决定性的作用[27]㊂1.2.1㊀典型核受体二聚体核受体主要以同源二聚体或异源二聚体的形式调节转录㊂表1中3种类型的同源二聚体或与RXR形成的异源二聚体形式被认为是典型二聚体(typical dimers)[28]㊂部分典型异源二聚体存在的一个固有特征是既可被自身配体直接激活,又可被RXR的配体介导激活㊂因此,基于此特性可将典型异源二聚体进一步分为2类,第1类可被自身配体或者RXR配体激活,第2类只能被自身配体激活而RXR沉默[29-30]㊂特别地,对于第1类异源二聚体而言,如PPAR㊁CAR和LXR,当核受体自身的内源配体和伴侣RXR的配体同时存在时能产生协同效应[31]㊂通过结晶实验,大部分典型核受体二聚体已有基于LBD的二聚体结晶结构(https:///)㊂通过对不同核受体二聚化结晶体结构进行研究,我们发现不同核受体产生的二聚体构象之间存在显著差异(图1)㊂1.2.2㊀典型核受体二聚体的构象差异多数典型核受体二聚体会由每个单体(mono-mer)的第9号α螺旋链(Helix9)㊁第10号α螺旋链(Helix10)和11号α螺旋链(Helix11)互相接触构成二聚化界面(图1(a)㊁(b)和(c)),这种被称为经典二聚体结构[32-34]㊂有趣的是,一些核受体如AR㊁糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor,GR)㊁盐皮质激素受体(mineralocorticoid receptor,MR)㊁孕激素受体(progesterone receptor,PR)等的二聚化方式与这种经典的二聚体完全相反(图1(d)和(e))[35-37],呈现出2个单体的5号α螺旋链(Helix5)头对头的松散型二聚体构型㊂根据欧洲蛋白数据库(EMBL-EBI)的PD-BePISA模块(https:///pdbe/pisa/)提供的核受体界面信息发现,经典结构的二聚化界面能贡献更大的界面面积以及更多的相互作用㊂如ERα-ERα同源二聚体拥有高达14.561nm2的二聚化界面面积,RAR-RXR和CAR-RXR异源二聚体界面面积分别达到11.963nm2和12.112nm2,而AR-AR㊁GR-GR同源二聚体界面面积分别只有10.003nm2和8.095nm2㊂氢键(hydrogen bonds)和疏水相互作用(hydrophobic interactions)是形成二聚界面的2种主要作用力㊂对氢键进行分析发现,经典二聚体构型,如ERα-ERα同源二聚体㊁RAR-RXR和CAR-RXR异源二聚体界面氢键数分别达到10㊁19和12个,而松散型二聚体AR-AR㊁GR-GR同源二聚体界面氢键只有5个,氢键数目越多表明界面相互作用越强㊂而界面溶剂化自由能(solvation free energy,ΔG)越负,表明核受体二聚体界面的疏水接触越多,通过对多种二聚体的ΔG分析发现,不同核受体产生的同种类型的二聚化构型之间也存在明显的差异性㊂例如,对于结构紧密的经典型二聚体,ER-ER 同源二聚体界面ΔG为-59.9kJ㊃mol-1,具有很强的疏水相互作用,而CAR-RXR异源二聚体界面ΔG 只有-14.2kJ㊃mol-1㊂而对于结构松散型二聚体, GR-GR同源二聚体界面ΔG达到-46.9kJ㊃mol-1, AR-AR同源二聚体界面只有-12.1kJ㊃mol-1(图1和表2)㊂1.2.3㊀非典型异源二聚体除了与RXR伴侣生成典型核受体异源二聚体以外,有大量研究表明,存在非典型异源二聚体(atypical heterodimer),即核受体并不与RXR伴侣异源结合形成二聚,如AR-GR[38]㊁GR-MR[39]㊁GR-PPAR[40]㊁ER-AR[41]㊁ER-GR[42]和PPAR-ERR[43]等㊂这些非典型异源二聚体不像典型异源二聚体结构被详细解析,并且可能局限于特定的细胞类型和体内生理条件,具有寿命短㊁瞬时性等特点,但其短暂的存在仍可能会对靶细胞或组织中基因表达产生强烈影响㊂因此,. All Rights Reserved.20㊀生态毒理学报第16卷表1㊀人类核受体家族T a b l e 1㊀H u m a n n u c l e a r r e c e p t o r f a m i l y分类C l a s s i f i c a t i o n通用名称C o m m o n n a m e 通用缩写C o m m o n a b b r e v i a t i o n 统一命名U n i f i e d n o m e n c l a t u r e 配体L i g a n d类固醇核受体S t e r o i d n u c l e a r r e c e p t o r s雄激素受体A n d r o g e n r e c e p t o r A R N R 3C 4雄激素A n d r o g e n s 雌激素受体E s t r o g e n r e c e p t o r (α,β)E R (α,β)N R 3(A 1,A 2)雌激素E s t r o g e n s 糖皮质激素受体G l u c o c o r t i c o i d r e c e p t o r G R N R 3C I 糖皮质激素G l u c o c o r t i c o i d s 盐皮质激素受体M i n e r a l o c o r t i c o i d r e c e p t o r M R N R 3C 2盐皮质激素M i n e r a l o c o r t i c o i d s 孕激素受体P r o g e s t e r o n e r e c e p t o r P R N R 3C 3孕酮P r o g e s t e r o n e 非类固醇核受体N o n -s t e r o i d n u c l e a r r e c e p t o r s维甲酸受体(R A R )R e t i n o i c a c i d r e c e p t o r (R A R )(α,β,γ)R A R (α,β,γ)N R 1(B 1,B 2,B 3)维甲酸R e t i n o i c a c i d s 甲状腺激素受体T h y r o i d h o r m o n e r e c e p t o r (α,β)T R (α,β)N R 1(A 1,A 2)甲状腺激素T h y r o i d h o r m o n e s 维生素D 受体V i t a m i n D r e c e p t o r V D R N R 1I 1维生素D 3V i t a m i n D 3组成型雄烷受体C o n s t i t u t i v e a n d r o s t a n e r e c e p t o r C A R N R 1I 3外源性异物X e n o b i o t i c s 肝细胞核因子4H e p a t o c y t e n u c l e a r f a c t o r -4(α,γ)H N F -4(α,γ)N R 2(A 1,A 2)脂肪酸F a t t y a c i d s 肝X 受体L i v e r X r e c e p t o r (α,β)L X R (α,β)N R 1(H 3,H 2)氧化性胆固醇O x y s t e r o l s过氧化物酶体增殖因子活化受体P e r o x i s o m e p r o l i f e r a t o r -a c t i v a t e d r e c e p t o r (α,γ,δ)P P A R (α,γ,δ)N R 1(C 1,C 2,C 3)脂肪酸F a t t y a c i d s类法尼醇X 受体F a r n e s o i d X r e c e p t o r (α,β)aF X R (α,β)N R 1(H 4,H 5)胆汁酸B i l e a c i d s 肝核受体类似物-1L i v e r r e c e p t o r h o m o l o g -1L R H -1N R 5A 2磷脂质P h o s p h o l i p i d s 维甲酸X 受体R e t i n o i d X r e c e p t o r (α,β,γ)R X R (α,β,γ)N R 2(B 1,B 2,B 3)9-顺式视黄酸9-c i s r e t i n o i c a c i d 孕烷X 核受体P r e g n a n e X r e c e p t o rP X RN R 1I 2内源性和外源性异物E n d o b i o t i c s a n d x e n o b i o t i c s 孤儿核受体O r p h a n n u c l e a r r e c e p t o r s雌激素相关受体E s t r o g e n r e l a t e d r e c e p t o r (α,β,γ)E R R (α,β,γ)N R 3(B 1,B 2,B 3)-维甲酸相关受体R A R -r e l a t e d o r p h a n r e c e p t o r (α,β,γ)R O R (α,β,γ)N R 1(F 1,F 2,F 3)-鸡卵清蛋白上游启动子转录因子C h i c k e n o v a l b u m i n u p s t r e a m p r o m o t e r -t r a n s c r i p t i o n f a c t o r (Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)C O U P -T F (Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ)N R 2(F 1,F 2,F 6)-X 染色体上剂量敏感的性别转换综合征和先天性肾上腺发育不良的关键基因-1D o s a g e -s e n s i t i v e s e x r e v e r s a l -a d r e n a l h y p o p l a s i a c o n g e n i t a l c r i t i c a l r e g i o n o n t h e X c h r o m o s o m e ,g e n e 1D A X -1N R 0B 1-生殖细胞核因子G e r m c e l l n u c l e a r f a c t o r G C N F N R 6A 1-神经生长因子诱导基因B N e r v e -g r o w t h -f a c t o r -i n d u c e d g e n e B N G F 1-B N R 4A 1-神经元衍生的孤核受体1N e u r o n -d e r i v e d o r p h a n r e c e p t o r 1N O R -1N R 4A 3-核受体相关因子1N u r -r e l a t e d f a c t o r 1N U R R 1N R 4A 2-感光细胞特异性核受体P h o t o r e c e p t o r -c e l l -s p e c i f i c n u c l e a r r e c e p t o r P N R N R 2E 3-R e v e r s e -E R B (α,β)R E V -E R B (α,β)N R 1(D 1,D 2)-类固醇生成因子-1S t e r o i d o g e n i c f a c t o r -1S F -1N R 5A 1-小异二聚体伴侣受体S h o r t h e t e r o d i m e r i c p a r t n e r S H P N R 0B 2-睾丸核受体T e s t i c u l a r o r p h a n r e c e p t o r (2,4)T R (2,4)N R 2(C 1,C 2)-T a i u e s s 样蛋白T a i l l e s s h o m o l o g o r p h a n r e c e p t o r T L X N R 2E 1-注:F X R β在人体中为假基因[24]㊂N o t e :F X R βe x i s t s a s a p s e u d o g e n e i n h u m a n s [24].. All Rights Reserved.第4期黄付晏等:内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展21㊀非典型核受体异源二聚体的生理相关性识别对配体调节核受体作用的现有知识提出了挑战[28]㊂1.3㊀核受体二聚体转录机制3类核受体经过二聚后会产生3类转录机制,具体如下:Ⅰ类:类固醇核受体通常以单体形式或与伴侣蛋白(chaperones/cochaperones)形成复合体稳定存在于细胞质中,但在配体结合后,分子伴侣解离,核受体-配体复合物转移到细胞核中[44](以GR为例,图2 (a))㊂值得注意的是,一些核受体(如AR㊁GR和MR)图1㊀部分核受体二聚体结构注:(a)ERα-ERα同源二聚体,PDB ID:1GWR;(b)RXRα-RARβ异源二聚体,PDB ID:1XDK;(c)CAR-RXRα异源二聚体,PDB ID:1XV9; (d)AR-AR同源二聚体,PDB ID:5JJM;(e)GR-GR同源二聚体,PDB ID:1M2Z;阴影部分为二聚化界面,参与二聚化界面的α螺旋由箭头标出,其中(a)㊁(b)㊁(c)二聚体中10号和11号α螺旋链在图中位于一条螺旋上,C末端为11号α螺旋链,N末端为10号α螺旋链㊂Fig.1㊀Some dimer structures of nuclear receptorsNote:(a)ERα-ERαhomodimer,PDB ID:1GWR;(b)RXRα-RARβheterodimer,PDB ID:1XDK;(c)CAR-RXRαheterodimer, PDB ID:1XV9;(d)AR-AR homodimer,PDB ID:5JJM;(e)GR-GR homodimer,PDB ID:1M2Z;the shaded part is the dimerization interface,and theαhelices participating in the dimerization interface are marked by arrows;the Helix10and Helix11in(a),(b)and(c)are located in one helix in the figure,with the Helix10at the N-terminal and the Helix11at the C-terminal.表2㊀部分核受体二聚化界面参数Table2㊀Interface parameters of dimerization of partial nuclear receptorsPDB ID 二聚体形式Dimer format二聚界面面积/nm2Dimer interfacearea/nm2溶剂化自由能(ә)/(kJ㊃mol-1)Solvation free energy(ә)/(kJ㊃mol-1)氢键个数Numberof H-bonds二聚界面氨基酸个数Number of dimerinterface residues1M2Z GR-GR8.095-46.95475JJM AR-AR10.003-12.15661GWR ERα-ERα14.561-59.910781XDK RXRα-RARβ11.963-28.919711XV9CAR-RXRα12.112-14.21279 . All Rights Reserved.22㊀生态毒理学报第16卷必须在配体结合后才能与分子伴侣解离以转移到细胞核中,而一些核受体(如ER㊁PR)可在无配体结合情况下转移到细胞核中[45-46]㊂进入细胞核后,这类核受体会形成同源二聚体,与其DRE结合,该反应元件为反向完全或不完全回文结构,后通过招募共激活因子或共抑制因子以促进或抑制转录[47]㊂Ⅱ类:非类固醇核受体,这种核受体通常和RXR形成异源二聚体,不管是否存在激活配体,均存在于细胞核中㊂无配体结合时与共抑制因子形成复合物,激活配体结合后,共抑制因子解离,与共激活因子结合[48]㊂这种与RXR形成的异源二聚体结合的DRE为直接重复结构[49](以RAR为例,图2(b))㊂Ⅲ类:孤儿核受体,这种核受体无激活配体时存在于细胞核中,其作用机制与第Ⅱ类核受体一致,区别就是该类核受体可自身形成同源二聚体与直接重复结构的DRE结合[50](以VDR为例,图2(c))㊂图2㊀核受体转录机制注:(a)GR-GR同源二聚体转录机制;(b)RAR-RXR异源二聚体转录机制;(c)VDR-VDR同源二聚体转录机制㊂Fig.2㊀Transcription mechanism of nuclear receptorNote:(a)Transcription mechanism of GR-GR homodimer;(b)Transcription mechanism of RAR-RXR heterodimer;(c)Transcription mechanism of VDR-VDR homodimer.. All Rights Reserved.第4期黄付晏等:内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展23㊀2㊀内分泌干扰物对核受体二聚的影响(Effect of endocrine disruptors on dimerization of nuclear re-ceptors)㊀㊀已经有大量研究表明,EDCs与核受体的竞争结合过程和共因子招募过程对核受体最终的转录活动存在关键性作用[51-52]㊂但现有研究大都仅通过上述2个过程解释内分泌干扰活性存在假阴性或假阳性的结果[53](https:///edsp21/),而有研究表明在考虑核受体的二聚过程后能够降低这种误差[54]㊂因此,研究内分泌干扰物对于核受体二聚化作用的影响对于完善核受体介导的内分泌干扰事件的分子机制以及准确评估内分泌干扰物的效应具有重要意义㊂2.1㊀内分泌干扰物可引起核受体不同形式的二聚化通过检索ToxCast和Tox21数据库中体外实验的结果,发现针对ER做了比较完善的研究,包括化学物质对ER竞争结合(NVS_NR_hER)和ER二聚化的测定,其中对ER二聚化的测定包括ERα-ERα同源二聚体(OT_ER_ERaERa_0480㊁OT_ER_ ERaERa_1440)㊁ERα-ERβ异源二聚体(OT_ER_ ERaERb_0480㊁OT_ER_ERaERb_1440)以及ERβ-ERβ同源二聚体(OT_ER_ERbERb_0480㊁OT_ER_ ERbERb_1440)㊂数据库中有多达227种EDCs物能够影响ER二聚化(表3)㊂不管在激动剂配体还是拮抗剂配体存在的条件下,ER都可进行二聚化[27]㊂然而,配体所诱导ER 二聚化的类型是不同的,相比于ERα-ERα同源二聚体(6.09%~7.38%的活性率),EDCs更易诱导ERα-ERβ异源二聚体(11.25%~12.22%的活性率)和ERβ-ERβ同源二聚体(10.02%~11.69%的活性率) (表3)㊂而有研究表明ERα和ERβ在调节雌激素作用中起相反作用,ERα-ERα同源二聚体促进激素依赖的乳腺癌细胞增殖,ERβ-ERβ同源二聚体对其起抑制作用,而ERα-ERβ异源二聚体在生物体中的作用尚不清楚[55-56]㊂Powell和Xu[56]发现植物雌激素染料木黄酮(genistein)㊁甘草黄素(liquiritigenin)可选择性诱导ERα同源二聚体㊁ERβ同源二聚体和ERα-ERβ异源二聚体的产生,Coriano等[55]研究了12种类黄酮化合物对于ER二聚体的差异性诱导㊂一些研究也表明EDCs能够诱导其他核受体不同类型的二聚体形式㊂Depoix等[57]研究发现维生素D能够促进VDR与RXR的异源二聚㊂Putcha 等[58]研究发现了甲状腺激素(3,5,3 -triiodothyronine, T3)和维甲酸(9-cis retinoic acid)在诱导TR-RXR异源二聚体间的负协同作用㊂Collingwood等[59]证明甲状腺激素能够促进TRβ和RXR的异源二聚㊂研究EDCs对不同类型二聚体的诱导对于研究内分泌干扰物转录活性的生理学相关性具有重要意义㊂2.2㊀二聚体与转录激活的关系分析OECD报告(Series on Testing and Assess-ment No.309;/officialdocuments)中具有体外(in vitro)和体内(in vivo)雌激素活性的14种参考化学品,其体外和体内活性数据来自美国环境保护局(US Environmental Protection Agency,US EPA)开展的EDCs筛选项目(Endocrine Disruptor Screening Program,EDSP)中第一阶段测试(Tier1)的表3㊀针对雌激素受体的Toxcast和Tox21体外竞争结合和二聚化测试结果Table3㊀In vitro ligand binding and dimerization test results of ToxCast and Tox21for estrogen receptor终点Endpoint 实验代码Assay ID测试Tested非活性Inactive活性Active活性率/%Active rate/%配体结合Ligand binding NVS_NR_hER291126692428.31二聚化Dimerization OT_ER_ERaERa_0480185717201377.38 OT_ER_ERaERa_144018571744113 6.09 OT_ER_ERaERb_04801857163022712.22 OT_ER_ERaERb_14401857164820911.25 OT_ER_ERbERb_04801857164021711.69 OT_ER_ERbERb_14401857167118610.02注:NVS_NR_hER测定竞争结合活性,OT_ER_ERaERa_0480和OT_ER_ERaERa_1440测定ERα-ERα同源二聚体活性,OT_ER_ERaERb_0480和OT_ER_ERaERb_1440测定ERα-ERβ异源二聚体活性,OT_ER_ERbERb_0480和OT_ER_ERbERb_1440测定ERβ-ERβ同源二聚体活性㊂Note:NVS_NR_hER for competitive binding activity,OT_ER_ERaERa_0480and OT_ER_ERaERa_1440for ERα-ERαhomodimer activity,OT_ER_ERaERb_0480and OT_ER_ERaERb_1440for ERα-ERβheterodimer activity,OT_ER_ERbERb_0480and OT_ER_ERbERb_1440for ERβ-ERβho-modimer activity.. All Rights Reserved.24㊀生态毒理学报第16卷体外试验和体内子宫营养试验㊂将参考化学品的活性数据和Toxcast和Tox21数据库中数据对比研究发现,对于雌二醇㊁雌酮㊁己烯雌酚㊁5α-二氢睾酮㊁双酚A㊁双酚B㊁壬基酚㊁甲氧氯和滴滴涕等14种参考化学品,具有100%的二聚活性,但只有85.7%具有竞争结合活性(表4)㊂4-壬基酚㊁2,4 -滴滴涕这2种物质,其同时具有体外和体内雌激素活性,但不具有竞争结合活性,由此来看通过竞争结合活性预测化学物质活性存在假阴性,结合二聚活性能够更好地预测ER雌激素活性㊂Delfosse等[60]在研究双酚A (bisphenol A,BPA)㊁双酚C(bisphenol C,BPC)和双酚AF(bisphenol AF,BPAF)的雌激素效应的过程中发现,ERα同源二聚体晶体中两边单体内BPA的结合模式与天然雌激素雌二醇(estradiol,E2)类似,BPC 的结合模式与抗雌激素他莫昔芬(tamoxifen,OHT)类似,有趣的是BPAF在2个单体中的结合模式相反,一个类似E2,另一个类似OHT,这种差异可能表明不同的配体对于核受体二聚化的变构调节,从表4㊀参考化学品的体外、体内雌激素活性及其二聚活性Table4㊀Dimerization activity of reference chemicals and its estrogen activity in vitro and in vivoCASRN化合物名称Chemical name体外活性In vitro activity体内活性In vivo activityNVS_NR_hEROT_ER_ERaERa_0480OT_ER_ERaERa_1440OT_ER_ERaERb_0480OT_ER_ERaERb_1440OT_ER_ERbERb_0480OT_ER_ERbERb_144057-91-017α-雌二醇17alpha-estradiol中Moderate活性Active10.027.657.587.697.648.068.0457-63-6炔雌醇17alpha-ethinylestradiol强Strong活性Active10.187.777.387.957.687.647.5850-28-217β-雌二醇17beta-estradiol强Strong活性Active10.527.607.627.797.718.068.11140-66-94-叔辛基苯酚4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol中Moderate活性Active5.47 5.49 5.33 5.65 5.556.14 5.89599-64-44-枯酚4-cumylphenol弱Weak活性Active6.07 5.03 5.02 5.62 5.10 5.59 5.65104-40-54-壬基酚4-nonylphenol极弱Very weak活性Active0.00 4.64 4.87 4.86 4.71 4.99 4.92521-18-65α-二氢睾酮5alpha-dihydrotestosterone弱Weak活性Active7.06 4.68 4.71 5.10 4.88 5.27 5.1680-05-7双酚ABisphenol A弱Weak活性Active6.64 5.24 5.36 6.49 6.32 6.42 6.4677-40-7双酚BBisphenol B弱Weak活性Active6.57 5.74 5.85 6.60 6.63 6.99 6.8456-53-1己烯雌酚Diethylstilbestrol强Strong活性Active10.127.937.517.657.668.288.0953-16-7雌酮Estrone中Moderate活性Active8.81 6.68 6.797.077.137.357.32446-72-0金雀异黄素Genistein弱Weak活性Active7.90 5.51 5.59 6.10 6.337.097.0172-43-5甲氧氯Methoxychlor极弱Very weak活性Active5.22 4.95 5.40 5.02 5.40 5.28 5.46789-02-62,4 -滴滴涕o,p -DDT弱Weak活性Active0.00 5.35 5.26 5.80 5.61 5.68 5.70注:参考化学品体外和体内活性数据来自美国环境保护局开展的EDCs筛选项目中第一阶段测试的体外试验和体内子宫营养试验;竞争结合和二聚化数据来自Toxcast和Tox21数据库(数值为半数效应浓度的对数值,log(EC50/(mol㊃L-1))㊂Note:In vitro and in vivo activity results of reference chemicals from in vitro assay and in vivo uterotrophic assay performed under the EDCs ScreeningProgram Tier1conducted by the US Environmental Protection Agency;competitive binding and dimerization data were from the Toxcast and Tox21da-tabases(The value is the logarithmic value of the median effect concentration,log(EC50/(mol㊃L-1)).. All Rights Reserved.第4期黄付晏等:内分泌干扰物对核受体二聚化影响的研究进展25㊀而为药物设计提供了新的视角㊂同源二聚体的2个单体之间存在调节串扰,配体与一个单体的结合会调节二聚体中另一个单体的构象[61]㊂Judson等[62]使用包含ER配体结合㊁二聚化㊁转录激活和细胞增殖测定等在内的16个体外测试开发模型以预测1811种化学物质的雌激素活性,发现基于至少4~7个体外实验的亚组的预测准确性和16个测试建立的模型相当,这些亚组模型的主要区别在于采用的二聚化测定结果不同㊂Nadal等[35]测试了配体对于诱导AR二聚化的影响,发现激动物质能够诱导AR二聚化,拮抗物质则不能㊂Depoix等[57]研究发现RAR激动剂能够显著增加RAR-RXR的异源二聚,而RAR拮抗剂能够抑制RAR-RXR的异源二聚㊂核受体二聚化与其转录活性的显著相关性表明在预测EDCs诱导核受体转录活性时必须考虑其对核受体二聚化的影响㊂除了配受体结合㊁共因子招募这2个过程,考虑核受体二聚化过程对于研究内分泌干扰效应的产生至关重要㊂然而目前有关EDCs对核受体二聚化的影响,只对ER进行了相对比较完善的研究,包括EDCs对于2种亚型(ERα和ERβ)各自的同源二聚体以及其一起形成的异源二聚体的影响㊂但EDCs 对于其他核受体同源或者异源二聚体形成的影响研究相对较少,且主要集中研究各自的内源性配体化合物或者相关药物,今后可加强研究EDCs对除ER 以外的其他核受体的二聚化影响㊂3㊀核受体二聚化的研究方法(Research methods of nuclear receptor dimerization)㊀㊀检测同源或异源二聚体间蛋白-蛋白相互作用对于揭示核受体调控机制至关重要㊂目前,研究蛋白-蛋白相互作用的实验种类繁多,如基于蛋白结构解析的核磁共振(nuclear magnetic resonance spec-troscopy,NMR)实验和X射线衍射(X-ray)实验,该类方法条件严格且价格昂贵[63];基于蛋白的免疫共沉淀技术(co-immunoprecipitation,co-IP)和蛋白质微阵列技术(protein microarrays),操作过程繁杂,无法检测到瞬时作用,且无法在活细胞中测定[64];另一种经典的测试技术是酵母二杂交或三杂交(Y2H/Y3H)试验,由于其简单易用,该体内技术被广泛用于大规模检测蛋白-蛋白相互作用,然而Y2H/Y3H常因酵母细胞中异种基因的表达而产生假阳性或假阴性结果[65]㊂为了克服以上缺陷,开发了一系列体内检测技术用于检测活细胞中的蛋白-蛋白相互作用,如荧光共振能量转移技术(fluorescence resonance energy transfer,FRET)㊁生物发光共振能量转移技术(biolu-minescence resonance energy transfer,BRET)和生物分子荧光互补技术(bimolecular fluorescence comple-mentation,BiFC)等,这些技术克服了非活体状态分析蛋白间相互作用的局限性[66],研究活细胞内核受体二聚化的形成对包括信号传导和转录调节在内的多种细胞过程具有重要意义[56]㊂然而,由于体外细胞筛选大量的干扰物费时费力,计算机辅助的核受体二聚化研究应运而生㊂3.1㊀荧光共振能量转移(FRET)FRET技术的供体分子(donor)和受体分子(re-ceptor)均为荧光蛋白(fluorescent protein,FP,如YFP),其分别偶联2个目标蛋白,当供体和受体分子间距离<10nm时,处于激发态的供体荧光团通过偶极子间的相互作用将能量以非辐射的方式转移给邻近的受体分子,即产生能量转移[67](图3(a))㊂Feige等[68]利用FRET研究发现PPAR在没有配体的情况下很容易与RXR形成异源二聚体㊂Tamrazi等[27]以位点特异性方式用单个荧光团对ER 进行化学标记,基于FRET测量ERα-LBD二聚体的热力学和动力学稳定性,并将该方法用于评估ER 配体的激动剂和拮抗剂活性㊂Schaufele等[69]利用FRET研究了分别用CFP和YFP标记的AR二聚体的形成,发现AR的二聚化只发生在小分子配体结合后,并主要在细胞核内㊂Nadal等[35]利用FRET测试了配体对于诱导AR二聚化的影响,发现激动物质能够诱导AR二聚化,拮抗物质则不能㊂Yo-shimura等[70]将磷酸化突变体RXRα(YFP-T82D/ S260D-RXRα)与CFP-RARβ共转染于HEK293T细胞,在细胞核中检测到的FRET信号非常低,而未磷酸化的RXRα(YFP-T82A/S260A-RXRα)与CFP-RARβ转染后的FRET效率与野生型RXRα相当,表明磷酸化的RXRα丧失了与RXRβ异源二聚化的能力㊂FRET具有高灵敏性和特异性,能够提供NR相互作用的位置信息,并且能够和显微镜㊁色谱技术等多种仪器和技术结合使用[71〛㊂但是FRET需要一对FP分别作为供体蛋白和受体蛋白,目前可用于FRET的供-受体对存在光漂白的缺陷,即供体的发射光谱和受体吸收光谱有明显的重叠[72-73]㊂3.2㊀生物发光共振能量转移(BRET)与FRET不同,BRET利用生物发光酶如海肾. All Rights Reserved.。
内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第4期2023年8月V ol.18,No.4Aug.2023㊀㊀基金项目:国家自然科学基金资助项目(41876121)㊀㊀第一作者:史一姣(1997 ),女,硕士研究生,研究方向为生态毒理学,E -mail:********************㊀㊀*通信作者(Corresponding author ),E -mail:***************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20221214001史一姣,田华,何杰,等.内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用[J].生态毒理学报,2023,18(4):162-173Shi Y J,Tian H,He J,et al.Interaction of endocrine disrupting chemicals with mammalian nuclear receptors [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(4):162-173(in Chinese)内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用史一姣1,田华1,*,何杰2,王雪1,汝少国11.中国海洋大学海洋生命学院,青岛2660032.青岛国海浩瀚海洋工程咨询有限公司,青岛266100收稿日期:2022-12-14㊀㊀录用日期:2023-03-21摘要:内分泌干扰物(EDCs)作用于哺乳动物生殖轴或甲状腺轴,影响生长㊁发育㊁繁殖㊁免疫等生理过程并诱发疾病㊂核受体介导途径是EDCs 发挥内分泌干扰作用的最重要方式㊂在介绍EDCs 对哺乳动物的毒性效应与机制的基础上,详细归纳了EDCs 与核受体的相互作用,并总结了这一研究领域适用的研究方法㊂发现采用理论计算模拟㊁表面等离子共振㊁荧光偏振㊁细胞增殖㊁报告基因等技术方法,目前已经明确了邻苯二甲酸酯类㊁双酚类㊁有机氯农药等EDCs 能够竞争结合雌激素受体㊁雄激素受体和/或甲状腺激素受体,以此为作用靶点通过受体介导途径发挥内分泌干扰效应㊂基于目前的研究现状,我们认为未来的研究应更加注重EDCs 与孕激素受体及维甲酸受体的相互作用㊁膜受体介导途径以及体内实验与体外实验的有机结合㊂关键词:内分泌干扰物;雌激素受体;雄激素受体;甲状腺激素受体;膜受体文章编号:1673-5897(2023)4-162-12㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AInteraction of Endocrine Disrupting Chemicals with Mammalian Nuclear ReceptorsShi Yijiao 1,Tian Hua 1,*,He Jie 2,Wang Xue 1,Ru Shaoguo 11.College of Marine Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266003,China2.Qingdao Guohai Haohan Ocean Engineering Consulting Co.,Qingdao 266100,ChinaReceived 14December 2022㊀㊀accepted 21March 2023Abstract :Endocrine disrupting chemicals (EDCs)act on the mammalian reproductive axis or thyroid axis to affect physiological processes such as growth,development,reproduction,immunity and induce disease.The nuclear re -ceptor -mediated pathways are the most important ways in which EDCs exert endocrine disrupting actions.In this paper,based on a brief introduction of the toxic effects and mechanisms of EDCs on mammals,the interactions be -tween EDCs and nuclear receptors are summarized in detail,and then the research methods applicable to this field of study are ing theoretical computational simulations,surface plasmon resonance,fluorescence polari -zation,cell proliferation,reporter genes and other technical approaches,it is now clear that EDCs such as phthalates,bisphenols and organochlorine pesticides can compete for binding to estrogen receptor,androgen recep -tor and/or thyroid hormone receptor as targets to exert endocrine disrupting effects through receptor -mediated path -第4期史一姣等:内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用163㊀ways.Based on the current state of research,we believe that future studies should focus more on the interaction be-tween EDCs and other nuclear receptors such as progesterone receptor and retinoic acid receptor,membrane recep-tor-mediated pathways,and the combination of in vivo and in vitro experiments.Keywords:endocrine disrupting chemicals;estrogen receptor;androgen receptor;thyroid hormone receptor;mem-brane receptor㊀㊀内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)是一类存在于环境中的天然或人工合成的外源性化学物质,通过干扰激素的合成㊁运输㊁转化㊁结合和代谢等过程来影响生物体的内分泌系统活动㊂EDCs种类众多㊁使用广泛[1-5]㊂一些EDCs属于持久性有机污染物,性质稳定,脂溶性强,进入动物体内容易蓄积在脂肪组织中,很难被分解和排出,其浓度会随着营养级的升高不断增大,导致即便进入环境中的浓度极为微量,也会使生物尤其是处于高营养级生物的内分泌功能受到损伤,特别是在发育易感期[3-4,6]㊂尽管有些EDCs已被禁止或限制使用,但它们仍然存在于环境中,其环境持久性与生物蓄积性使其暂时或长久地干扰内分泌系统的激素相关信号通路[7],从而影响生长㊁发育㊁繁殖㊁免疫等生理过程,并导致内分泌相关疾病的发生[8-9]㊂以哺乳动物细胞㊁大/小鼠动物模型为试验对象,针对EDCs的毒性效应与机制已开展大量系统研究,但有关EDCs的作用分子靶点的认知仍有待进一步明确㊂分子结构是决定化合物作用靶点的内因㊂多数EDCs与天然激素具有结构类似性,可作为配体与激素受体相互作用㊂本文以雌激素受体(estrogen receptor,ER)㊁雄激素受体(androgen recep-tor,AR)和甲状腺激素受体(thyroid hormone receptor, TR)为主,在介绍EDCs对哺乳动物的毒性效应与机制的基础上,聚焦 EDCs干扰激素与受体的结合 这一过程,对近年来EDCs与哺乳动物核受体的相互作用研究进行综述,以期为EDCs暴露的健康风险防范和科学干预提供理论依据㊂1㊀EDCs对哺乳动物的毒性效应与机制(Toxic effects and mechanisms of EDCs on mammals) EDCs对哺乳动物发挥内分泌干扰作用的主要对象是内分泌系统的下丘脑-垂体-性腺轴(hypothal-amus-pituitary-gonad,HPG)(简称生殖轴)和下丘脑-垂体-甲状腺轴(hypothalamus-pituitary-thyroid axis, HPT轴)(简称甲状腺轴)[6-7,10]㊂在生殖轴中,下丘脑通过分泌促性腺激素释放激素(gonadotropin-relea-sing hormone,GnRH),调节垂体促黄体生成素(lute-inizing hormone,LH)和促卵泡激素(follicle stimula-ting hormone,FSH)的合成与分泌,它们能够促进性腺合成并释放性激素如雌激素17β-雌二醇(17β-es-tradiol,E2)㊁雄激素睾酮(testosterone,T)和双氢睾酮(dihydrotestosterone,DHT)㊂哺乳动物的生殖主要受到生殖轴的调控[11]㊂EDCs最早引起科学界甚至公众的关注,也是因为其对生殖轴的干扰作用引起的生殖毒性问题㊂据此筛选出的最经典的EDCs有双酚类化合物[12-13]㊁除草剂阿特拉津[14]㊁有机氯农药滴滴涕[15]㊁邻苯二甲酸盐及其代谢物[15-16]㊁多氯联苯[17-19]等㊂以双酚类化合物为例,围产期暴露于高剂量双酚A,导致其雌性子代成年期发情周期模式发生改变,血浆LH水平降低[12];早期发育(自妊娠第8天至产后第19天)暴露于200μg㊃kg-1㊃d-1双酚S改变了小鼠子宫和卵巢中雌激素反应答基因的表达,并促进雌性后代在出生22d后卵巢卵泡的发育[13]㊂在甲状腺轴中,下丘脑分泌促肾上腺皮质素释放激素(corticotropin releasing hormone,CRH)或促甲状腺激素释放激素(thryotropin releasing hormone, TRH),促进垂体合成和分泌促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH),TSH通过与其特异性受体结合,加速细胞对碘的摄取,进一步促进甲状腺合成和分泌甲状腺激素(thyroid hormones,THs),主要是甲状腺素(tetraiodothyronine,T4),T4在外周组织脱碘转化为活性更高的(triiodothyronine,T3)㊂EDCs 对甲状腺的干扰作用成为研究的新热点[20-27],发现了三丁基锡[21]㊁双酚A[22]㊁重金属镉[23]㊁二乙基羟胺(N,N-diethylhydroxylamine,DEHA)[24]㊁多溴二苯醚等溴化阻燃剂[25]具有甲状腺干扰作用㊂然而,由于甲状腺轴在哺乳动物的新陈代谢㊁能量消耗㊁生长发育㊁免疫等多个生理过程中发挥着广泛的调节作用,目前尚不能将EDCs的甲状腺干扰机制与毒性效应建立一一对应关系㊂2㊀EDCs与哺乳动物核受体的相互作用(Interac-tion of EDCs with mammalian nuclear receptors)尽管EDCs可以对哺乳动物内分泌系统生殖轴164㊀生态毒理学报第18卷和/或甲状腺轴中一个或多个调控位点进行干扰,影响内源激素的合成㊁分泌㊁转化㊁转运㊁代谢㊁结合等过程进而发挥其内分泌干扰效应,干扰激素与受体结合这一过程仍是EDCs发挥内分泌干扰作用的最重要方式,主要有生殖轴的ER㊁AR和甲状腺轴的TR(表1)㊂2.1㊀EDCs竞争结合ER/AR通常,经典的核受体介导途径是性激素发挥生物学功能的重要途径㊂E2㊁T/DHT进入靶细胞后分别与雌激素核受体(nuclear estrogen receptor,nER)㊁雄激素核受体(nuclear androgen receptor,nAR)结合形成激素-受体复合物,然后复合物作用于靶基因上游的雌激素应答元件(estrogen response element, ERE)㊁雄激素应答元件(androgen response element, ARE)进而调控下游靶基因的转录㊂ER㊁AR均为配体依赖性转录因子㊂在没有配体存在时,受体与共抑制蛋白结合而处于抑制状态;天然配体与受体结合,使其构象发生改变,共抑制蛋白解离,共激活蛋白结合而处于激活状态[28-29]㊂ER受体介导途径是EDCs发挥雌激素干扰效应的重要作用途径㊂目前已有很多研究表明雌激素类EDCs具有与E2相似的化学结构,可以模拟或阻断E2与哺乳动物nER的结合,激活或无法激活下游靶基因的转录,从而发挥类E2活性(ER激动剂效应)或抗E2活性(ER拮抗剂效应),并引起生殖毒性[2,6,30]㊂例如,邻苯二甲酸酯类[31]㊁双酚类化合物(如双酚A㊁双酚S㊁双酚F㊁双酚AF)[28,32-33]㊁滴滴涕及滴滴伊[34-35]㊁十氯酮(chlordecone)[35]等可以结合ER,发挥ER激动剂效应;而他莫昔芬[35-36]㊁雷洛昔芬[37]㊁叔丁基苯酚(tertiary butyl phenol,TBP)[38]及重金属Cd㊁Cu㊁Zn[39]等能够与E2竞争结合ER,阻断E2与ERs结合,发挥抗雌激素效应㊂此外,EDCs对不同的nER亚型有不同的亲和力㊂例如,染料木黄酮㊁香豆雌酚㊁特辛基苯酚(4-tert-octylphenol,PTOP)对ERβ的亲和力较强;药物类乙炔基雌二醇对ERα的亲和力较强[39-42]㊂AR受体介导途径是EDCs发挥雄激素干扰作用的重要作用途径㊂一些与雄激素具有相似化学结构的EDCs,可以模拟或阻断雄激素与nAR的结合,激活或无法激活下游靶基因的转录,从而发挥类雄激素活性(AR激动剂效应)或抗雄激素活性(AR拮抗剂效应),并引起生殖毒性㊂例如4-羟基睾酮和4-羟基雄烯二酮[43]及BPS[27]可以结合AR,发挥AR激动效应;邻叔丁基苯酚(2-TBP)和2,4-二叔丁基苯酚(2,4-DTBP)[44]㊁BPA和BPF[28]及3β,4β-二羟基-5α-雄甾烷-17-酮[43]可以与T或者DHT竞争结合AR,发挥抗雄激素效应㊂2.2㊀EDCs竞争结合TR核受体介导的转录调节是T3发挥生物学作用的重要机制[45]㊂TR与维甲酸受体(retinoid X recep-tor,RXR)形成异源二聚体(TR-RXR);在没有配体存在时,TR-RXR与共抑制蛋白如核受体辅抑制因子(nuclear receptor corepressor,NCOR)㊁维甲酸和甲状腺激素受体的沉默介质(silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptor,SMRT)结合,TR-RXR处于抑制状态;T3进入靶组织细胞后,与TR-RXR结合,使得二聚体的构象发生改变,共抑制蛋白解离,共激活蛋白结合,配体㊁TR-RXR㊁共激活蛋白形成的复合物与下游靶基因DNA上的甲状腺激素应答元件(thyroid hormone response element,TRE)结合,调控下游靶基因的转录[44-48]㊂TR介导途径是甲状腺干扰物(thyroid disrupting chemicals,TDCs)发挥甲状腺干扰效应的最重要作用途径㊂TDCs与TRβ结合后可能激活下游靶基因的转录,发挥类T3活性(TR激动剂效应),亦或无法激活下游靶基因的转录却因占据了有限的T3与TR的结合位点而发挥抗T3活性(TR拮抗剂效应)[20,25,49-51]㊂例如,羟基化的多氯联苯㊁阻燃剂磷酸三(1,3-二氯丙基)酯及其主要代谢物双(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯㊁全氟辛酸替代物氯化聚氟醚磺酸盐可以结合TRβ,发挥TR激动剂效应[49,51];而双酚S㊁四溴双酚A㊁羟基化多溴联苯(OH-BB80)和多溴联苯则与T3竞争结合TRβ,发挥拮抗作用,抑制下游基因的转录[20,25,50,52-53]㊂2.3㊀EDCs与多种核受体的相互作用由于直接或者间接作用,很多EDCs能够通过2种甚至2种以上受体介导途径发挥内分泌干扰作用㊂一方面,目前许多已知的EDCs发挥内分泌干扰作用的直接靶受体并非是单一的㊂例如,双酚类化合物能与ER结合,从而影响体质量和雌激素依赖性肿瘤的发生发展,也能与TR结合,进而上调多个与甲状腺细胞增殖和活性相关基因的表达,影响甲状腺功能[20,28,32-33,56-57]㊂TR㊁ER及AR被证明均是多溴联苯醚的作用靶点[57-59]㊂另一方面,鉴于甲状腺轴和生殖轴之间存在着复杂的交互作用,污染物对某一内分泌轴线的直接影响也可能会造成对另第4期史一姣等:内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用165㊀表1㊀内分泌干扰物(E D C s )通过受体介导途径发挥内分泌干扰作用T a b l e 1㊀E n d o c r i n e d i s r u p t i n g c h e m i c a l s (E D C s )e x e r t e n d o c r i n e d i s r u p t i n g e f f e c t s t h r o u g h r e c e p t o r -m e d i a t e d p a t h w a y轴线A x i s 化合物C h e m i c a l受体R e c e p t o r 作用方式M o d e o f a c t i o n 实验方法E x p e r i m e n t 参考文献R e f e r e n c e下丘脑-垂体-性腺轴(H P G )H y p o t h a l a m u s -p i t u i t a r y -g o n a d (H P G )双酚A (B P A )㊁双酚F (B P F )㊁双酚S (B P S )B i s p h e n o l A (B P A ),b i s p h e n o l F (B P F ),b i s p h e n o l S (B P S )雌激素受体α(E R α)㊁雌激素受体β(E R β)E s t r o g e n r e c e p t o r α(E R α),e s t r o g e n r e c e p t o r β(E R β)激动活性A g o n i s t 荧光素酶报告基因(M E L N )L u c if e r a s e r e p o r t e rg e n e e x p e r i m e n t (M E L N )[28]2-叔丁基苯酚(2-T B P )㊁2,4-叔丁基苯酚(2,4-T B P )㊁2,6-叔丁基苯酚(2,6-T B P )2-t e r t -b u t y l p h e n o l (2-T B P ),2,4-t e r t -b u t y l p h e n o l (2,4-T B P ),2,6-t e r t -b u t y l p h e n o l (2,6-T B P )E R α拮抗活性A n t a g o n i s t 重组人E R α双杂交酵母R e c o m b i n a n t h u m a n E R αy e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t[44]2,4,6-三氯苯酚2,3,6-t r i c h l o r o p h e n o lE R α拮抗活性A n t a g o n i s t荧光素酶报告基因,分子对接L u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t ,m o l e c u l a r d o c k i n g[49]五氯苯酚P e n t a c h l o r o p h e n o lE R α激动/拮抗活性A g o n i s t /A n t a g o n i s t荧光素酶报告基因,分子对接L u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t ,m o l e c u l a r d o c k i n g[49]4-羟基睾酮㊁4-羟基雄烯二酮4-h y d r o x y t e s t o s t e r o n e ,4-h y d r o x y a n d r o s t e n e d i o n e雄激素受体(A R )A n d r o g e n r e c e p t o r (A R )激动活性A g o n i s t重组人A R 双杂交酵母R e c o m b i n a n t h u m a n A R y e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t[43]B P S A R激动活性A g o n i s t荧光素酶报告基因(P A L M )L u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (P A L M )[28]2-T B P ,2,4-T B P A R拮抗活性A n t a g o n i s t重组人A R 双杂交酵母R e c o m b i n a n t h u m a n A R y e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t[44]B P A ,B P F A R拮抗活性A n t a g o n i s t荧光素酶报告基因(P A L M )L u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (P A L M )[28]3β,4β-二羟基-5α-雄甾烷-17-酮3β,4β-d i h y d r o x y -5α-a n d r o s t a n e -17-o n eA R拮抗活性A n t a g o n i s t重组人A R 双杂交酵母R e c o m b i n a n t h u m a n A R y e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t[43]166㊀生态毒理学报第18卷续表1轴线A x i s化合物C h e m i c a l 受体R e c e p t o r 作用方式M o d e o f a c t i o n 实验方法E x p e r i m e n t 参考文献R e f e r e n c eH P T羟基化多溴联苯醚H y d r o x y l a t e d p o l y b r o m i n a t e dd i p he n y l e t h e r s羟基化四溴联苯H y d r o x y l a t e d t e t r a b r o m o b i p h e n y lB P AB P SB P F有机磷酸酯O r g a n i c p h o s p h a t e甲状腺激素受体β(T R β)T h y r o i d h o r m o n er e c e p t o r β(T R β)激动活性A g o n i s t 重组人T R β双杂交酵母,分子对接R e c o m b i n a n t T R βy e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t ,m o l e c u l a r d o c k i n g [54]T R β拮抗活性A n t a g o n i s t重组人T R β双杂交酵母,分子对接R e c o m b i n a n t T R βy e a s t b i o a s s a y e x p e r i m e n t ,m o l e c u l a r d o c k i n g[25]T R β拮抗活性A n t a g o n i s t 荧光素酶报告基因(Z F L )L u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (Z F L )[50]T R β激动/拮抗活性A g o n i s t /A n t a g o n i s t 分子对接,荧光偏振,荧光素酶报告基因(g h 3),g h 3细胞增殖M o l e c u l a r d o c k i n g ,f l u o r e s c e n c e p o l a r i z a t i o nd e t e c t i o n ,l u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (g h 3),g h 3c e l l p r o l i f e r a t i o n e x p e r i m e n t [55]T R β拮抗活性A n t a g o n i s t 分子动力学模拟,重组人T R β双杂交酵母,基因转录(斑马鱼)M o l e c u l a r d y n a m i c s s i m u l a t i o n ,r e c o m b i n a n t h u m a n T R βy e a s tb i o a s s a y e x p e r i m e n t ,t r a n sc r i p t i o n o f g e n e (D a n i o r e r i o )[20]T R β激动/拮抗活性A g o n i s t /A n t a g o n i s t 分子对接,荧光偏振,荧光素酶报告基因(g h 3),g h 3细胞增殖M o l e c u l a r d o c k i n g ,f l u o r e s c e n c e p o l a r i z a t i o nd e t e c t i o n ,l u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (g h 3),g h 3c e l l p r o l i f e r a t i o n e x p e r i m e n t[55]T R β激动/拮抗活性A g o n i s t /A n t a g o n i s t分子对接,荧光偏振检测,荧光素酶报告基因(g h 3),g h 3细胞增殖M o l e c u l a r d o c k i n g ,f l u o r e s c e n c e p o l a r i z a t i o nd e t e c t i o n ,l u c i f e r a s e r e p o r t e r g e n e e x p e r i m e n t (g h 3),g h 3c e l l p r o l i f e r a t i o n e x p e r i m e n t[55]T R β分子对接M o l e c u l a r d o c k i n g[49]第4期史一姣等:内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用167㊀一轴线的间接影响㊂除了协同作用,2个轴线之间某些受体也存在呈竞争关系的相互作用㊂在CV-1细胞系中,TRα与配体结合后能够抑制ERα所介导的含有ERE的下游靶基因转录,TRβ没有类似作用;但TR却不能抑制同样受E2-ER调控的含有孕酮应答元件(progesterone response element,PRE)的下游靶基因转录[60]㊂在GH3细胞和JEG-3绒毛膜癌细胞中,TR与TRE结合,调控垂体糖蛋白激素α亚基的合成,E2可以抑制此过程,且体外合成的ERα可以与TRE结合[61]㊂这表明TR和ER之间存在竞争的可能性,且这2个核受体之间的相互作用取决于细胞类型㊁受体亚型㊁反应元件类型等因素[62]㊂目前尚缺乏EDCs对受体之间相互作用的影响研究㊂3㊀EDCs与哺乳动物核受体相互作用的研究方法(Methods for studying the interaction of EDCs with mammalian nuclear receptors)目前研究EDCs与哺乳动物核受体相互作用的主要方法包括理论计算模拟㊁体外结合实验㊁细胞增殖实验㊁报告基因实验等㊂与受体的相互作用是EDCs通过受体介导途径发挥内分泌干扰效应的前提,首先通过理论模拟㊁体外结合实验判断化合物能否与受体相结合㊂然后,通过细胞增殖实验㊁报告基因实验等进一步确定EDCs的具体作用方式(类天然激素活性或抗天然激素活性)㊂3.1㊀理论计算模拟和体外结合实验研究EDCs与受体的结合情况通过理论计算模拟可以在分子水平上预测化合物与受体之间的相互作用模式㊂常用的理论模拟方式有分子对接㊁分子动力学模拟等㊂其中,分子对接是依据配体与受体作用的 锁-钥原理 ,模拟配体小分子与受体生物大分子相互作用的一种技术方法,对接过程中,将小分子配体放置于受体蛋白的活性残基处,寻找两者的最佳结合形态,通过软件来获得结合位点的具体信息与结合能[63]㊂有研究发现羟基化多溴联苯可以与TRβ结合,且占据TRβ的活性口袋,通过氢键及疏水作用形成稳定的复合物[25]㊂有研究将4-羟基雄烯二酮的降解产物与ERα进行分子对接,发现其与ERα在His524㊁Arg394和Glu353处形成氢键[43]㊂分子动力学模拟则通过构建近乎生理状态的受体蛋白溶剂化模型㊁计算机建立动态实验数据,进而达到分析受体与配体结合的自由能㊁配体与受体的反应过程及受体的构象变化的目的[64]㊂有研究通过分子动力学模拟发现BPS能与TRβ结合,导致TRβ配体结合域第11号α螺旋(Helix11, H11)His435残基和第12号α螺旋(Helix12,H12) Phe459残基之间的距离发生显著变化,H12相对重新定位,扰乱TRβ的构象[20]㊂表面等离子共振实验及荧光偏振检测实验等体外结合实验可以用于验证化合物与受体的结合㊂表面等离子共振实验是将受体蛋白固定在生物传感器表面,将EDCs溶液流经生物传感器表面㊂受体与化合物间的结合引起生物传感器表面质量的增加,导致折射指数按比例改变㊂有研究用表面等离子共振实验检测到乙炔雌酚及BPA能与ER结合,推测这是它们发挥雌激素效应的机制[65]㊂此外,前列腺癌治疗药物卡鲁胺能与T竞争结合AR[66]㊂荧光偏振检测实验采用荧光标记的天然配体作为探针,将受体㊁荧光标记配体及不同浓度的EDCs混合, EDCs与配体竞争结合会导致体系荧光强度发生变化㊂有研究以荧光素标记的共激活因子SRC为探针,将探针㊁TR和一系列浓度BPA㊁BPF㊁BPS孵育,然后用荧光偏振法检测发现这3种双酚类化合物均可以诱导TRβ募集共激活因子[55]㊂3.2㊀细胞增殖实验和报告基因实验确定EDCs的具体作用方式通过细胞增殖实验㊁报告基因实验可以明确EDCs作为配体对受体的激动或/和拮抗活性㊂前者选用激素依赖型细胞,检测指标为细胞增殖率,目前最常用的细胞系为人乳腺癌细胞系MCF-7㊁大鼠垂体瘤细胞系GH3㊂MCF-7富含ER,其增殖具有雌激素依赖性[67],常作为体外模型被广泛用于检测环境化合物的类/抗E2活性或检测环境样本中是否存在雌激素类EDCs[68]㊂十氯酮(chlordecone)[34]㊁有机氯农药滴滴涕和滴滴伊[35]㊁双酚类[49]均通过与ERα结合,促进MCF-7的增殖,被认为是ERα激动剂㊂检测抗雌激素效应通常采用与类雌激素效应相似的方法,不同的是检测抗雌激素效应时需要添加E2同时暴露,通过是否能降低E2介导的效应来测试其是否具有抗雌激素效应㊂GH3内TR大量表达,作为一种THs依赖性生长细胞,其增殖可受TDCs与TR 相互作用的影响,因此该细胞株常被用于筛选TDCs[69-71]㊂几种羟基化的多氯联苯在1ˑ10-7~1ˑ10-4mol㊃L-1浓度范围内促进GH3细胞增殖[51],常用的阻燃剂磷酸三(1,3-二氯丙基)酯及其主要代谢物双(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯分别在20mmol㊃L-1168㊀生态毒理学报第18卷和200mmol ㊃L -1时促进GH3细胞增殖并调节细胞周期[49];此外,有研究发现饮用水消毒副产物碘乙酸与T 3联合暴露GH3细胞可以显著降低T 3激活的GH3细胞增殖,认为碘乙酸在体外具有T 3拮抗活性[72]㊂报告基因实验中,反应元件被剪接到报告基因上游,这些反应元件可以调控宿主细胞中报告基因表达,报告基因的表达产物通常易被检测㊂若化合物能够与受体结合,则会促使共激活因子结合至应答元件上,诱导下游报告基因的转录,通过测定报告基因的表达产物可以判断反应化合物与受体结合后对下游基因的调控作用㊂目前常用于验证EDCs 受体介导途径的报告基因实验为构建重组受体基因双杂交酵母和构建荧光素酶报告基因系统㊂重组基因酵母选用LacZ 为报告基因,通过测定其表达产物β-半乳糖苷酶的活性,即可表征化合物的类激素活性;而当内源激素与可拮抗其活性的EDCs 同时存在时,内源激素诱导的β-半乳糖苷酶活性将受到抑制[73]㊂TBP (5ˑ10-6~50μmol ㊃L -1)单独暴露重组ER α基因双杂交酵母,与溶剂对照相比,β-半乳糖苷酶活性没有显著变化;但叔丁基酚与2.5ˑ10-4mol ㊃L -1E 2共同暴露时,与E 2单独暴露组相比,则显著抑制了β-半乳糖苷酶活性[44]㊂环境相关浓度(5ˑ10-7~50μmol ㊃L -1)BPS 暴露重组TR β基因双杂交酵母,与溶剂对照相比,β-半乳糖苷酶活性没有显著变化;但BPS 与T 3共同暴露时,与T 3单独暴露组相比,BPS 则显著抑制了β-半乳糖苷酶活性,且具有剂量依赖性[20]㊂有研究利用双杂交酵母评估羟基化多溴联苯(OH -BB80)的甲状腺干扰效应,结果显示OH -BB80(0.005nmol ㊃L -1~5μmol ㊃L -1)在单独暴露时未出现类T 3活性,但是当OH -BB80与0.5μmol ㊃L -1T 3共同暴露时则表现出拮抗作用,其拮抗能力呈浓度依赖性[25]㊂双荧光素酶报告基因实验则在细胞中用绿色荧光蛋白作为报告基因检测EDCs 对靶基因表达的调控㊂有研究构建含有ERE 的MELN 细胞,发现BPA ㊁BPF 及BPS 均以浓度依赖方式诱导荧光素酶表达,诱导能力BPA>BPF>BPS ,且BPA 和BPF 可以与E 2竞争结合ER [28]㊂有研究用人骨肉瘤细胞U2-OS 构建荧光素酶报告基因体系,发现甲基三烯酮化合物能显著增强荧光信号,认为其具有雄激素效应[74]㊂4㊀总结与展望(Summary and prospect )采用理论计算模拟㊁表面等离子共振㊁荧光偏振㊁细胞增殖㊁报告基因等技术方法,目前已经明确了邻苯二甲酸酯类㊁双酚类㊁有机氯农药等EDCs 能够竞争结合核受体(ER ㊁AR 和/或TR),以此为作用靶点,通过受体介导途径发挥内分泌干扰效应,因而产生发育毒性㊁生殖毒性㊁免疫毒性㊂基于目前的研究现状,我们认为未来的研究应更加注重EDCs 与其他核受体的相互作用㊁膜受体介导途径以及体内实验与体外实验的有机结合㊂4.1㊀EDCs 对孕激素受体㊁维甲酸受体的相互作用仍需进一步探究除ER ㊁AR 及TR ,哺乳动物生殖轴和甲状腺轴中还存在其他核受体㊂例如,除了ER 和AR ,生殖轴中还有孕激素受体(progesterone receptor,PR)[75-76];除了TR ,甲状腺轴中还有维甲酸受体(retinoic acid re -ceptor RAR)[77-78]㊂这些核受体同样属于配体依赖型受体,在内分泌系统中发挥重要作用㊂研究证明,EDCs 可以与这些核受体竞争结合发挥内分泌干扰作用㊂例如BPA 及其衍生物四氯BPA 和四溴BPA 发挥PR 激动剂效应[28];多溴联苯醚除了与ER ㊁AR 及TR 结合发挥内分泌干扰作用外,还可以与PR 结合[58-59,79]㊂但相较于ER ㊁AR 及TR ,EDCs 与PR 及RAR 等核受体相互作用的研究较少,需要进一步探究㊂4.2㊀膜受体介导途径有望成为探究EDCs 作用机制的新切入点近年来,多种在细胞膜上表达的膜受体相继被发现,核受体与膜受体的同源性较低[80]㊂与核受体相比,尽管膜受体表达量低,但是其介导的非基因组调控途径发挥着重要的生物学功能㊂例如,E 2㊁睾酮分别与位于细胞膜上的雌激素膜受体(membrane es -trogen receptor,mER)㊁雄激素膜受体(membrane an -drogen receptor,mAR)结合后,诱导胞内产生多种第二信使,激活钙离子流㊁PKA 和蛋白激酶C ,从而调节其他转录因子活性,产生一系列生物学效应[81-83];T 3也可以通过非基因组途径发挥作用,即不涉及nTR ,而是直接由特异性整合素αv/β3受体组成的甲状腺激素膜受体(membrane thyroid hormone re -ceptor,mTR)发挥转录调控作用[59,84-85]㊂最新的研究表明,EDCs 可以与膜受体相互作用而发挥内分泌干扰作用[49,86-87]㊂例如,mTR 介导途径在邻苯二甲酸二正丁酯㊁磷酸三(1,3-二氯丙基)酯诱导的甲状腺干扰效应中也发挥了重要作用[49,87]㊂BPA 可以通过非基因组调控的方式对胰岛㊁内皮㊁乳腺和垂体产生第4期史一姣等:内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用169㊀快速激活效应,但是其通过何种膜受体介导这种非基因组调控效应目前尚不清楚[88]㊂目前对EDCs的受体介导途径研究主要集中于其竞争结合nER㊁nAR和nTR,膜受体介导途径或许可以成为探究EDCs作用机制的新切入点㊂4.3㊀有必要采取体外㊁体内实验相结合的方式来研究EDCs的受体介导途径除了理论模拟及体外实验,体内实验也可以用于验证EDCs干扰受体介导途径㊂目前,体内实验多通过受体调控的下游基因表达水平表征EDCs是否能够通过受体介导途径发挥作用㊂相较于操作简单㊁快速且干扰因素较少的体外实验,尽管体内实验中存在多种内源性因子可能对调控过程产生干扰,但却可以更真实反映地EDCs对生物体的内分泌干扰作用,减少假阴性/阳性结果㊂因此,有必要采取体外㊁体内实验相结合的方式来研究化合物的受体介导途径㊂例如,通过生物体暴露实验研究化合物对于下游靶基因的调控及生物学效应,然后结合体外实验验证是否是通过某些受体介导途径进行调控㊂这样既能够排除干扰因素,确定分子靶点,又能将分子靶点与生物学效应相结合,更好地表征化合物的内分泌干扰作用㊂通信作者简介:田华(1983 ),女,博士,副教授,主要研究方向为生态毒理学㊂参考文献(References):[1]㊀Mattheij J A,Swarts J J,Lokerse P,et al.Effect of hypot-hyroidism on the pituitary-gonadal axis in the adult fe-male rat[J].The Journal of Endocrinology,1995,146(1):87-94[2]㊀Bleak T C,Calaf G M.Breast and prostate glands affectedby environmental substances(Review)[J].Oncology Re-ports,2021,45(4):20[3]㊀Diamanti-Kandarakis E,Bourguignon J P,Giudice L C,etal.Endocrine-disrupting chemicals:An Endocrine Societyscientific statement[J].Endocrine Reviews,2009,30(4):293-342[4]㊀Frye C A,Bo E,Calamandrei G,et al.Endocrine disrupt-ers:A review of some sources,effects,and mechanismsof actions on behaviour and neuroendocrine systems[J].Journal of Neuroendocrinology,2012,24(1):144-159 [5]㊀Quagliariello V,Rossetti S,Cavaliere C,et al.Correction:Metabolic syndrome,endocrine disruptors and prostatecancer associations:Biochemical and pathophysiologicalevidences[J].Oncotarget,2017,8(37):62816[6]㊀Patrick S M,Bornman M S,Joubert A M,et al.Effects ofenvironmental endocrine disruptors,including insecticidesused for malaria vector control on reproductive parame-ters of male rats[J].Reproductive Toxicology,2016,61: 19-27[7]㊀Rattan S,Zhou C Q,Chiang C,et al.Exposure to endo-crine disruptors during adulthood:Consequences for fe-male fertility[J].The Journal of Endocrinology,2017,233(3):R109-R129[8]㊀Zoeller R T,Brown T R,Doan L L,et al.Endocrine-dis-rupting chemicals and public health protection:A state-ment of principles from The Endocrine Society[J].Endo-crinology,2012,153(9):4097-4110[9]㊀Bokobza E,Hinault C,Tiroille V,et al.The adipose tissueat the crosstalk between EDCs and cancer development[J].Frontiers in Endocrinology,2021,12:691658 [10]㊀Jeon B K,Jang Y,Lee E M,et al.A systematic approachto metabolic characterization of thyroid-disrupting chemi-cals and their in vitro biotransformants based on predic-tion-assisted metabolomic analysis[J].Journal of Chro-matography A,2021,1649:462222[11]㊀刘晓晨,刘璟.环境内分泌干扰物影响垂体促性腺激素的研究进展[J].生态毒理学报,2022,17(2):1-19Liu X C,Liu J.Influences of endocrine-disrupting chemi-cals on pituitary gonadotropins:A review[J].Asian Jour-nal of Ecotoxicology,2022,17(2):1-19(in Chinese) [12]㊀Rubin B S,Murray M K,Damassa D A,et al.Perinatalexposure to low doses of bisphenol A affects bodyweight,patterns of estrous cyclicity,and plasma LH levels[J].Environmental Health Perspectives,2001,109(7): 675-680[13]㊀Hill C E,Sapouckey S A,Suvorov A,et al.Developmen-tal exposures to bisphenol S,a BPA replacement,alter es-trogen-responsiveness of the female reproductive tract:Apilot study[J].Cogent Medicine,2017,4(1):1317690 [14]㊀Pogrmic K,Fa S,Dakic V,et al.Atrazine oral exposure ofperipubertal male rats downregulates steroidogenesis geneexpression in Leydig cells[J].Toxicological Sciences:AnOfficial Journal of the Society of Toxicology,2009,111(1):189-197[15]㊀Munier M,Grouleff J,Gourdin L,et al.In vitro effects ofthe endocrine disruptor p,p -DDT on human follitropinreceptor[J].Environmental Health Perspectives,2016, 124(7):991-999[16]㊀Moody S,Goh H,Bielanowicz A,et al.Prepubertalmouse testis growth and maturation and androgen produc-tion are acutely sensitive to di-n-butyl phthalate[J].Endo-。
内分泌干扰物及其对人体内分泌系统的影响
内分泌干扰物及其对人体内分泌系统的影响内分泌干扰物（Endocrine Disrupting Compounds, EDCs）是指一类化学物质，它们能够干扰生物体内的内分泌系统正常的生理过程。
这些化学物质包括某些药物、化妆品、塑料添加剂、杀虫剂、迈灵威以及某些环境污染物等。
EDCs的存在对人体健康和生殖健康产生严重影响，特别是对生殖系统和代谢系统带来很大危害。
影响人类的生殖能力EDCs对人类的生殖能力产生非常负面的影响。
男性患有无精子症、精液变异以及性功能障碍等疾病的原因之一就是因为暴露于EDCs过多，影响了精子的生成和质量。
EDCs可能会影响男性睾丸功能及睾丸体积发育，对睾丸内分泌系统的发育也有很大的影响。
女性患有卵巢失调、月经失调等问题同样与暴露于EDCs存在关联。
此外，EDCs还会影响胎儿在孕期内生殖系统的发育，导致生殖器官发育不良、生殖功能缺失等问题。
影响人类的代谢功能EDCs同样会影响人类的代谢功能。
暴露于EDCs后，人体不同的代谢途径可能会因此而发生改变。
这些代谢途径包括核受体介导的代谢途径（例如：肝脏P450酶体系）以及β氧化作用产生代谢壬基酚的代谢途径等。
暴露于EDCs对β细胞功能也有严重影响，造成胰岛素分泌不正常以及胰岛素抵抗。
EDCs的来源EDCs可能存在于我们生活中的日用品中，包括洗发水、香皂、牙膏、化妆品等。
另外，人们也可能会暴露于EDCs污染的水源、空气、食物中。
此外，EDCs还可能出现在食物包装材料、农药和残留物、医药制品、工厂排放和废物处理设施的污染物等中。
如何保护自己免受EDCs的伤害？保护自己免受EDCs的伤害，首先要了解EDCs暴露的途径，并尽量避免暴露与EDCs相关的物质。
例如，选择没有含EDCs物质的化妆品、清洁产品、食品和饮料等。
同时，保持良好的饮食习惯也是一个不错的方法。
饮食中食用大量的新鲜水果、蔬菜和整谷类产品，这能使人体吸收更多的天然营养素，同时降低暴露于EDCs的风险。
对羟基苯甲酸酯类内分泌干扰效应的研究进展
作为完全激动剂，PBs 具有雌激素活性，但由 于它们与雌激素受体的亲和力较差，因此和天然 激素或者其他的环境激素相比，一般认为它们的 作用很“弱”。酵 母 菌 雌 激 素 实 验 表 明，MePB、 EtPB、PrPB 和 BuPB 都具有弱雌激素效应。BuPB 和 17β-雌二醇与大鼠雌激素受体（ ER） 竞争性结 合。PBs 能够同时激活 ERα 和 ERβ 受体，具有和 ERβ 受体相似或更强的作用［19］。
YE 等［30］ 从 人 体 血 清 样 品 中 测 得 的 MePB、 EtPB 和 PrPB 平均总浓度分别为 10. 9、0. 2 和 1. 4 μg / L，检 测 率 为 53% （ EtPB） ～ 100% （ MePB ） 。 FREDERIKSEN 等［31］测 得 的 丹 麦 男 性 血 清 中 的 PBs 平 均 浓 度 要 低 得 多 （ MePB 为 0. 89 μg / L， PrPB 为 0. 23 μg / L，EtPB、BuPB 和 BePB 低于检
关键词： 对羟基苯甲酸酯类 内分泌干扰 乳腺癌 中图分类号： R994. 6 R730. 231. 4 R737. 9
文献标志码： A
对羟基苯甲酸酯类（ parabens，PBs） 主要包括 对羟基苯甲酸甲酯（ methylparaben，MePB） 、对羟 基苯甲酸乙酯（ ethylparaben，EtPB） 、对羟基苯甲 酸丙酯 （ propylparaben，PrPB） 、对羟基 苯 甲 酸 异 丙酯（ isopropylparaben，iPrPB） 、对羟基苯甲酸丁 酯 （ butylparaben， BuPB ） 、对 羟 基 苯 异 丁 酯 （ isobutylparaben，iBuPB） 和羟苯苄酯（ benzylparaben， BePB） 。其中，MePB 和 PrPB 最常用，并且经常同 时存在于同一种产品中［1］。
环境内分泌干扰物(EED)
筛选 毒理学
分析方法
去除途径
In Vivo In Vitro
Radioimmunoassay HPLC-FL /DAD-MS GC-ECD-MS
生物降解、光降解 膜分离、活性炭吸附 臭氧氧化、紫外照射
生物降解技术的种类
活性 污泥
优点： 条件温和； 降解效果比 较好； 成本较低。
生物膜
缺点： 需要收集； 缺少适合所 有的EDCs的 降解的微生 物菌种
⑤杀虫剂
Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl O 狄氏剂 Cl Cl
Cl Cl CH2Cl Cl CH2Cl Cl 毒杀芬
OH Cl Cl Cl Cl Cl CH2O CH2O S O 硫丹 苯基苯酚
⑥真菌雌激素
自然界中某些植物和菌类也能产生雌激素， 用这种玉米做饲料，母猪可因过量雌激素的刺 激而断奶，产生所谓“霉变玉米综合症”。
按照EDCs的干扰功能分类
④糖皮质激素干扰物
②甲状腺干扰物
EDCs
……
⑤胰岛素干扰物
③雄激素干扰物
⑥肾上腺皮质激素干扰物
பைடு நூலகம்分泌干扰物相关化合物
按 照 对 的 认 识 程 度 分 类
已确认的 EDCs
莠去津 氯丹 十氯酮 DDD DDE DDT 开蓬 1，2-二溴三氯丙烷 氯苯三氯己醇 狄氏剂 二己基己烯雌酚 二恶因（2,3,7,8-） 硫丹 呋喃（2,3,7,8-） 林丹 甲氧氯 p-壬基酚 PCBs 毒杀酚 三丁基锡
烷基酚类与环氧乙烷反应后生成的烷基酚聚乙氧 基化合物（APE）是一类非离子表面活性剂，它在工业 上作为洗涤剂和分散剂，大量使用于纤维工业，造纸 业，化妆品及农药工业等中，APE结构式为：
APE 类物质进入污水处理系统时，容易在厌气微生 物作用下断链成游离的烷基酚，英国几条河流的污水出 口处的河床底泥和鱼类脂肪中均蓄积有这类有机化学物 质。烷基酚对人类的影响虽仍未确定，但只要河水中有 足够浓度，就会出现雌性化的鱼类。
环境内分泌干扰物的神经毒性研究进展
学生创新基金（２０１６３７１８）；贵州省卫生计生委科学技术基金项目
的凋亡水平，在脊索形成疝处也发现了细胞凋亡，引 （ 、 ）。 ｇｚｗｊｋｊ２０１６１０４５ ｇｚｗｊｋｊ２０１７１０５３ 起脊索肌肉和运动神经元缺损 。 通信作者：许洁（ ： ） Ｅｍａｉｌ ｘｕｊｉｅ３６０＠ ｓｉｎａ． ｃｏｍ
基金项目：国家自然科学基金资助项目（８１７６０５８０）；遵义医学院重点 学科建设经费（２０１５０１）；贵州省优秀青年基金（黔科合平台人才 ［ ］ ２０１７ ５６１２）；国家大学生创新基金（２０１７１０６６１０２０）；遵义医学院大
ＮＰ 会激活Ｃａｓｐａｓｅ３ 通路，从而使小鼠神经元凋 亡［１８］。暴露ＮＰ 还会导致斑马鱼胚胎脊索扭曲和形 成疝，干扰脊索的分化，增加大脑脊索、脊髓神经元
［２２］ Ａｇａｒｗ
ＳＯＤ
ＧＳＨ
［２９］
ａｌ 等［２３］认为，暴露ＢＰＡ 会使海马神经元过氧化物 ＢＤＥ２０９ 的海马神经元形态学观察发现细胞核固
酶释放增加，从而诱导活性氧（ＲＯＳ）产生，因此引起 缩，有空泡出现，核深染，细胞活力下降，Ｎ２ 酰半胱
线粒体损伤和自噬，增加ＰＩＮＫ１、ＰＡＲＫＩＮ 水平和线 氨酸减少，Ｐ３８ ＭＡＰＫ 磷酸化增加，ＲＯＳ 水平升高，
ＮＰ 的剂量呈线性关系，引起这一行为改变的可能因 素是ＮＰ 通过损害ＥＲ 功能和刺激类视黄醇Ｘ 受体 （ＲＸＲ）调节的信号通路，来引起早期发育的神经细 胞凋亡和毒性［１３］，孕期暴露ＮＰ，ＮＰ 可通过胎盘屏 障和血脑屏障进入胎儿脑内，降低子代海马和垂体 组织乙酰胆碱转移酶活性，增强胆碱酯酶活性［１４］。 可以在电镜下观察到垂体神经元胞质深染、胞质浓 缩、线粒体肿胀呈空泡样改变，且伴随有髓鞘样改 变［１５］。在原代海马神经元培养中，暴露ＮＰ 会增加 凋亡调控因子半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶３ （Ｃａｓｐａｓｅ３）的活性，诱导乳酸脱氢酶的释放，从而 刺激ＲＸＲａ、雄烷受体、孕烷Ｘ 受体ｍＲＮＡｓ 和蛋白 表达增加，使用ＲＸＲａ、ＰＸＲ、ＣＡＲｓｉＲＮＡ 转染的细 胞，较少受到ＮＰ 诱导Ｃａｓｐａｓｅ３ 的活性和ＬＤＨ 释放 的影响，从而证实性激素受体在ＮＰ 诱导神经元凋 亡的过程中起重要作用［１６］。ＮＰ 可通过激活ＰＣ１２ 细胞Ｃａｓｐａｓｅ３ 活化而诱导细胞凋亡［１７］。慢性暴露
内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用
内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用引言：内分泌干扰物（Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs）是指那些干扰内分泌系统功能、干扰生理平衡的化学物质。
这些物质可以与哺乳动物核受体相互作用，引发一系列疾病，如生殖系统问题、发育异常、肿瘤等。
本文将介绍内分泌干扰物与哺乳动物核受体的相互作用关系，并探讨其潜在健康风险。
一、内分泌干扰物的种类及来源内分泌干扰物的种类繁多，常见的有残留农药、工业废物、塑料添加剂等。
这些物质来自于农业、工业、家居用品和食品等各个领域。
它们常常以污染物的形式存在于环境中，通过空气、水源和食物链进入到动物体内。
二、核受体及其与内分泌干扰物的相互作用核受体是哺乳动物内分泌系统中的关键分子，它们调节内分泌物质的合成、分泌和代谢。
核受体主要包括雌激素受体（ER）、雄激素受体（AR）、甲状腺激素受体（TR）等。
内分泌干扰物可以与这些受体发生结合，干扰它们正常的信号传导和功能发挥。
三、内分泌干扰物对生殖系统的影响内分泌干扰物对动物生殖系统的影响是最为显著的。
雌激素受体是哺乳动物雌激素信号传导的关键分子，EDCs通过模拟或干扰雌激素的作用，导致雌激素信号系统紊乱，进而引发生殖问题。
例如，酚类化合物常见于塑料制品中，能够干扰卵泡发育和卵巢功能。
苯并芘等多环芳烃类物质则干扰睾酮激素受体，导致睾酮合成和回路受阻，影响精子生成。
这些异常会导致动物不育或发育异常。
四、内分泌干扰物对发育的影响内分泌干扰物还对动物的发育产生重要影响。
胎儿发育阶段对内分泌干扰物的敏感度很高，尤其是神经、骨骼和免疫系统。
此外，EDCs也可穿过胎盘、母乳传递给婴儿，在婴幼儿发育过程中对其产生影响。
研究发现，苯并芘和二苯甲酮等物质能干扰胚胎神经发育，导致婴幼儿智力低下。
另外，某些农药和重金属还可延缓胎儿和婴儿骨骼发育，增加骨质疏松的风险。
五、内分泌干扰物与肿瘤的关联内分泌干扰物与肿瘤之间的关系备受关注。
核受体活性筛选在内分泌干扰物检测中的应用
核受体活性筛选在内分泌干扰物检测中的应用一、研究背景和意义内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,简称EDCs)是指一类具有调节生物体内激素水平作用的化学物质。
随着人类活动和工业化进程的加快，环境中的内分泌干扰物种类和浓度不断增加，对人类健康产生潜在危害。
内分泌系统是人体的重要调节系统之一，其功能异常可能导致多种疾病，如肥胖、糖尿病、心血管疾病、生殖系统疾病等。
研究和监测内分泌干扰物对人体内分泌系统的潜在影响具有重要的理论和实践意义。
核受体是一类能够与激素分子结合并调控细胞内生理活动的蛋白质。
在内分泌系统中，核受体发挥着关键作用，如甲状腺激素受体、雄激素受体、雌激素受体等。
内分泌干扰物可能通过与核受体的相互作用，改变或抑制受体的功能，进而影响激素信号转导通路的正常运行。
研究核受体活性筛选技术对于揭示内分泌干扰物对内分泌系统的潜在影响具有重要价值。
随着高通量技术和生物信息学的发展，核受体活性筛选方法不断完善和发展。
核受体活性筛选技术可以高效、准确地检测出目标化合物对特定核受体的活性，为揭示内分泌干扰物的作用机制提供了有力工具。
核受体活性筛选技术还可以用于新药研发过程中的药物筛选和评价，为药物的安全性和有效性提供依据。
研究核受体活性筛选在内分泌干扰物检测中的应用具有重要的理论意义和实践价值。
通过对内分泌干扰物与核受体相互作用的研究，可以更好地了解内分泌干扰物对内分泌系统的潜在影响，为预防和控制内分泌相关疾病的发生提供科学依据。
核受体活性筛选技术的发展也为新药研发提供了有效的检测手段，有助于提高药物研发的成功率和效率。
1. 内分泌干扰物的定义和来源内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,简称EDCs)是指一类能够干扰生物体内分泌系统的正常功能，从而影响生长、发育、代谢、生殖等生理过程的化学物质。
这些化学物质可能来源于自然界，也可能是由人类活动产生的工业化学品、农药、塑料、个人护理产品等。
典型环境内分泌干扰物的来源、环境分布和主要环境过程
典型环境内分泌干扰物的来源、环境分布和主要环境过程杨清伟;梅晓杏;孙姣霞;胡莺【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2018(013)003【摘要】内分泌干扰物(EDCs)作为一种新兴污染物,具有憎水性、低剂量效应和半衰期长等特征,在全球的土壤/沉积物中已被广泛检测到,并发现已给环境带来了严重的威胁.本文重点综合评述了近10年来土壤/沉积物中EDCs的来源、浓度水平、空间分布及吸附特性的研究.结果发现,EDCs来源涉及农业、工业和生活等多个方面;空间分布上,一般呈近海地区沉积物中EDCs浓度水平较河流底泥及土壤低,而高度工业化、城市化地区土壤/沉积物中EDCs浓度亦较高;EDCs的吸附受土壤/沉积物理化性质、ED C s自身性质和环境条件的共同影响,一般土壤有机质的含量和成熟度、土壤颗粒的比表面积与其吸附能力呈正相关,黏土矿物类型对EDCs的吸附也有重要的影响;EDCs的吸附能力与其自身的疏水性和结构特征有关;温度升高和溶液pH值增加都不利于EDCs的吸附,而溶液离子强度的增加对其吸附起着促进作用.土壤/沉积物对EDCs的吸附是一个复杂的过程,因此对其吸附特性需要进一步的探讨.【总页数】14页(P42-55)【作者】杨清伟;梅晓杏;孙姣霞;胡莺【作者单位】重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室,重庆400074;重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室,重庆400074;重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室,重庆400074;重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室,重庆400074;重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室,重庆400074;重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室,重庆400074;重庆交通大学河海学院,重庆400074;重庆交通大学内河航道整治技术交通行业重点实验室,重庆400074;重庆交通大学环境水利工程重庆市工程实验室,重庆400074【正文语种】中文【中图分类】X171.5【相关文献】1.热带中尺度海岛地区典型环境污染过程研究 [J], 唐晓兰;程水源;苏福庆;任阵海2.铁路桥梁施工过程中典型环境问题及对策分析 [J], 来继富3.宁波奉化江典型环境雌激素的分布现状与健康风险评价研究 [J], 谢国建;倪建国;柳展飞;沈家辰;何凡;沙昊雷4.跨行政区生态环境协同治理的绩效问责过程及镜鉴--基于国外典型环境治理事件的比较分析 [J], 司林波;裴索亚5.活性炭对水中典型环境内分泌干扰物的吸附 [J], 孙红文;翟洪艳;高媛;侯绍刚;吕俊岗因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
SF1在内分泌领域的研究进展
ｏｆ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ，Ｒｅｎｊｉ
Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｓｃｈｏｏｌ
ＳＦ．１基因与内分泌器官的生长发育 ＳＦ一１基因敲除（ＳＦ．１ ＫＯ）小鼠模型 ＳＦ一１与下丘脑腹正中核（ＶＭＨ） Ｓｈｉｍａ等旧。
色体核型为４６，ＸＹ，性腺发育不全，但肾上腺功能正 常的男性患者的ＤＮＡ进行分析，发现从２７８３位开 始８个连续核苷酸的杂合缺失，这个位于外显子６ 的突变导致了读码框移位。细胞转染实验证实，在 大多数细胞类型中，这种突变的蛋白没有内在的转 录活性，但竞争性抑制了野生型蛋白的功能。
ａｎ
ＳＯ ｏｎ．
ｏｒｇａｎｓ．Ｉｔ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｓｔａｂ—
ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｏｆ ｓｔｅｒｏｉｄｏｇｅｎｅｓｉｓ，ｓｅｘｕａｌ
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ】Ｏｒｐｈａｎ／１ＬｌＣ］ｏ＿ｘ３ｒ
ｌａｎａａｓ
ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｓｔｅｒｏｉｄｏｇｅｎｉｃ ｆａｃｔｏｒ－１；Ａｄｒｅｎａｌ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｎｕｃｌｅａｒ ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ．ＳＦ－１ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ
ｅｘ—
ｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｍａｎｙ ｇｅｎｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ Ｐ４５０ ｓｔｅｒｏｉｄ ｈｙ＆１０ｘｙｌａｓｅｓ，ｌｕｔｅｉｎｉｚｉｎｇ ｈｏｒｍｏｎｅ，ａｒｏｍａｔａｓｅ ａｎｄ ＳＦ－１ ｈａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ ｂｒｏａｄｅｒ ｒｏｌｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｄｏｃｒｉｎｅ ｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｐｏｔｈａｌａｍｉｃ—ｐｉｔｕｉｔａｒｙ—ｇｏｎａｄａｌ ａｘｉｓ ａｎｄ ｈａｓ ｅｍｅ曙ｅｄ ａｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ．
环境中典型内分泌干扰物(EDCs)去除技术研究进展
环境中典型内分泌干扰物(EDCs)去除技术研究进展
杨廷政;桑宇驰;吕禾源;刘琳;李媛媛;刘永林;王炜亮
【期刊名称】《当代化工研究》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】内分泌干扰物(EDCs)是一组可以干扰生物体正常激素功能的化学物质,它们在环境中无处不在,由于对人类健康和生态系统的不利影响,已成为人们关注的主
要问题。
本文对环境中典型内分泌干扰物去除技术的最新研究进展进行了全面综述。
首先,分析了内分泌干扰物的种类以及对人类健康和生态环境的危害性,阐述了内分
泌干扰物的来源和排放途径,总结了目前内分泌干扰物处理技术的研究进展,主要包
括物理处理技术、化学处理技术和生物处理技术。
其中,着重介绍了物理处理技术
中的吸附法。
此外,本文还介绍了内分泌干扰物处理技术的优缺点,并对未来的内分
泌干扰物处理技术进行了展望。
最后,强调了内分泌干扰物治理的紧迫性和重要性,
提出了加强监测和评估、拓展新型处理技术、资源化利用废弃物等建议,以期为内
分泌干扰物治理提供科学依据和技术支持。
【总页数】3页(P6-8)
【作者】杨廷政;桑宇驰;吕禾源;刘琳;李媛媛;刘永林;王炜亮
【作者单位】青岛理工大学环境与市政工程学院;青岛理工大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X52
【相关文献】
1.膜技术去除水中环境内分泌干扰物的研究进展
2.典型内分泌干扰物在城市污水处理过程中的去除研究进展
3.水中内分泌干扰物(EDCs)去除技术研究进展
4.常规工艺去除污水中内分泌干扰物(EDCs)研究进展
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有机锡对HepG2细胞的毒性效应及其机制研究的开题报告
有机锡对HepG2细胞的毒性效应及其机制研究的开题报告一、选题背景有机锡是一种重要的化学品，广泛应用于塑料、涂料、消毒剂等领域。
虽然有机锡化合物具有良好的物理化学性质，但是它们的毒性引起了广泛的关注。
许多研究表明，有机锡具有广泛的毒性效应，包括免疫毒性、神经毒性、生殖毒性等。
此外，有机锡还被认为是一种潜在的致癌物质。
尽管已经有许多研究关注有机锡的毒性，但是对于有机锡对肝癌细胞HepG2的毒性效应及其机制研究尚不够深入。
HepG2是一种肝细胞癌细胞，已经成为肝癌研究的重要模型细胞。
有机锡可能对肝脏产生毒性效应，因此有机锡对HepG2细胞的毒性效应及其机制的研究具有重要意义。
本研究旨在探讨有机锡对HepG2细胞的毒性效应及其机制，为有机锡的毒性评估和安全应用提供科学依据。
二、研究目的本研究旨在：1.研究不同浓度有机锡对HepG2细胞的细胞毒性影响；2.探究有机锡对HepG2细胞生长、增殖、凋亡等的影响；3.分析有机锡诱导HepG2细胞凋亡的机制。
三、研究方法1.细胞培养使用HepG2细胞，细胞保持在RPMI1640培养基中，添加10%的胎牛血清，1%的青霉素和链霉素。
细胞在37℃、5%CO2培养箱内进行培养。
2.细胞毒性实验采用MTT法检测不同浓度有机锡对HepG2细胞的细胞毒性作用。
3.细胞生长及增殖实验使用光学显微镜观察不同浓度有机锡对HepG2细胞的生长及增殖情况，并采用细胞增殖试剂盒（CCK-8）检测不同浓度有机锡对HepG2细胞的增殖作用。
4.细胞凋亡实验采用流式细胞仪检测不同浓度有机锡对HepG2细胞凋亡的影响，并使用荧光探针检测有机锡对HepG2细胞凋亡的影响。
四、预期结果本研究预期可以得到有机锡对HepG2细胞的细胞毒性效应及其机制方面的新的研究进展。
具体预期结果包括：1.不同浓度有机锡对HepG2细胞的细胞毒性作用；2.不同浓度有机锡对HepG2细胞生长及增殖的影响；3.不同浓度有机锡对HepG2细胞凋亡的影响；4.有机锡诱导HepG2细胞凋亡的机制。
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（ 南科 技 大学 动物科 技 学 院 ，河 南 洛 阳 ４ １０ ） 河 ７０ ３
摘 要ｅ ｔ ，Ｒ Ｒ） 和 与过 氧化 物酶 体增 殖物 激 活受 Ｒ ｔ ｉ Ｘ ｒ ｐｏ ｎｄ ｃ ｒ Ｘ
体 （ ｅ ｘ ｏ ｅｐ ｌ ｒ ｏ — ｃｖｔ ｃｐ ｒ Ｐ ｒ ｉ ｍ ｒ ｉ ａ ｒ ａｔ ａ ｄｒ ｅｔ ，Ｐ Ａ ￣ 的激动剂 ，对 Ｒ Ｒ激活可能和 引起螺类性畸 ｏｓ ｏｆ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｏ Ｐ Ｒ／ ） Ｘ
同源物 结合 ，并 且 在 一 定 程 度 上作 用 强 于 Ｒ ＸＲ 的
业 、农 业 、各 种杀 虫剂 、除草剂 、杀真 菌剂 、杀 螺 贝剂 、纺 织 品 防 霉 以及 海 洋 船 只 防 污 （ ｎｉｕ— Ａ ｔｏｌ ｆ
天 然配 体 ９一顺 视 黄 酸 Ｊ ａａａ ａ等 发 现 ，有 。Ｋ ｎｙｍ 机 锡 除 了能够 与 Ｒ Ｒ高 亲 和力 地 结 合 外 ，还 能 够 Ｘ 与过 氧 化 物 酶 体 增 殖 物 激 活 受 体 （ ｅｏｉ ｍｅ Ｐ ｒｘ ｏ ｓ
力结 合 。另外 ，Ｔ Ｔ和 Ｔ 在 １ Ｂ ０到 １０ｎ 浓度 ０ Ｍ
范 围 内 ，能 够 诱 导 体 外 哺 乳 类 细 胞 的 Ｒ Ｒ 和 Ｘ Ｐ Ａ ＇基 因 的 转 录 激 活 ，有 机 锡 的 这 种 效 应 和 Ｐ Ｒ， ／ Ｒ Ｒ的天 然 配 体＿９～顺 视 黄 酸 以及 Ｐ Ａ ￣的 天 Ｘ Ｐ Ｒ／ 然 配体－ Ｒ ｓ ｌａｏｅ 生 的 效 应 相 当 ，并 且 没 有 － ｏｉ ｉｚｎ 产 ｇｔ
引起 明显 的细胞 凋亡 情况 ，这 些结 果表 明有 机锡 在 哺乳动 物 细胞 中可 能作 为 Ｒ Ｒ和 Ｐ Ａ ＇的 激动 剂 Ｘ Ｐ Ｒ， ／ 起 作用 。
２ Ｒ Ｒ与生 殖发 育 Ｘ
毒的化学品之一 ，且极难降解 。其污染的后果是对
海 洋生 物产 生毒 性 ，长期 污 染将 导致 多数 螺 、贝壳 的种群 衰退 ，对 海 产 品质 量 安全 产生 威胁 ，以及使 鸟类 的食 物资 源减 少 ，并通 过食 物链 传递 导致 鸟类 受 到毒 害 ，给 生 态 系统 造 成 难 以修 复 的 长 期破 坏 。 有 机锡 对 人类 健 康 危 害 也 很 大 ，除 了 内分 泌 毒 性 外 ，还会 影 响人 的胚胎 发 育 、神经 系统 及免 疫 系统
的正 常功 能 ，甚 至引发 肿 瘤 。
Ｒ Ｒ对 生 物 体 的 生殖 十分 重 要 。 Ｒ Ｒ 能够 通 Ｘ Ｘ
核 受体在 机 体 的生长 发育 、生 殖 以及体 内许 多
生理 、代 谢 过程 中具 有重 要 的作用 。 由于 多数 环境
过和其它一些核受体形成异源二聚体 ，调控激素反 应 Ｊ 。利用 基 因敲 除 技术 研 究 Ｒ Ｒ在 小 鼠生 理机 Ｘ
变有 关 。有机锡 还 可能 通过 激 活 Ｒ Ｒ Ｐ Ａ ￣异 源二 聚体促 进 脊椎 动物 脂肪 分化 和影 响 脂质代谢 平衡 。 Ｘ ／ Ｐ Ｒ／
关 键词 ：有机锡 ；干扰 ； 内分 泌 ；进展
中图分 类 号 ：Ｘ１ ８ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：１７ ９ ５ （０ １ ５— ０ ４— ３ ６ ３— ６ ５ ２ １ ）０ ０ ０ ０
ｐｏ ｆｒｔ —ａｔ ａ ｄ ｒｃｐｏ ，Ｐ Ａ ＇ 高 亲 和 ｒｌｅａｏ ｉ ｒ ｃ ｖｔ ｅｅ ｔ ｉ ｅ ｒ Ｐ Ｒ， ／ ）
ｉ ）涂料 中。２ 世纪 ６ ｎ ｇ Ｏ ０年代 ，国际上将有机锡作
为船 舶 的防污 涂料 ，并 推 向商 品化 。它 能有 效 防止 海洋 附着 生物 如 海藻 、软 体动 物 、藤壶 及海 绵 等对 船体 、海洋 建筑 、钻 井平 台 、网箱 等 的污损 。有机 锡是 迄 今为 止人 为 因素大 量 释放人 海水 环境 中的最
污 染物 的脂 溶性 以及 有着 与 内源性 激 素相 似 的较低 的分 子 量 ，核受 体 似乎很 容 易成 为环 境污 染物 的靶 目标 。许 多野生 动 物生殖 的异常 都与 环境 污染 物 能
有 机 锡 化 合 物 ，特 别 是 Ｔ Ｔ （ ｒ ｕｙｉ， Ｂ Ｔｉ ｔｌｎ ｂ ｔ
Ｔ Ｔ 和 Ｔ ｒ （ ｒ ｈ ｎ ｈｎ ） 被 广 泛 用 于 工 Ｂ） Ｐ ｒ Ｔｉ ｅ ｙ ｉ ，Ｔ ｐ
腹 足类 视黄 酸 ｘ受 体 （ ｅｎｉ Ｘ ｒｃｐｏ，Ｒ Ｒ） Ｒ ｔ ｏ ｅｅｔｒ Ｘ ｉ ｄ
环境 科 学导 刊
ｈｔ：／ ｈｋ ｄ ． ｉｓｏｇ ｃ ２ １ ，３ （ ） ｔ ｐ ／ ｊｘ ｋ ｙｅ．ｒ． ｎ ０ １ ０ ５
Ｃ５ Ｎ ３—１０ ／ ＩＳ ６ ３— ６ ５ ２ ５ Ｘ Ｓ Ｎ１７ ９ ５
有 机 锡 通 过 核 受 体 干扰 内分 泌 的研 究 进 展
张纪 亮 ，朱 文文 ，熊 建利 ，孙 平