【摘要】：擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥作為一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,可以通過(guò)干擾性激素受體的結(jié)合的方式,抑制或刺激性激素的正常合成、釋放和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,影響內(nèi)分泌系統(tǒng)正常運(yùn)行,引起免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等異常。隨著擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥的產(chǎn)量、使用量和環(huán)境殘留量的不斷增加,它們的生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越引起了人們的廣泛關(guān)注。近年來(lái)的研究表明,腸道菌群作為人體內(nèi)的“超級(jí)器官”,與人體的各種健康問(wèn)題密切相關(guān),受遺傳基因、食物、外源化合物等的共同作用而改變,并參與人類(lèi)各項(xiàng)生理生化和代謝活動(dòng)。因此研究腸道菌群和代謝之間的相互作用機(jī)制和宿主健康之間的關(guān)聯(lián),在調(diào)節(jié)外源化合物的健康風(fēng)險(xiǎn)方面具有重要的意義?由于處于生物體青春期前期的個(gè)體發(fā)育尚不成熟,雌激素樣農(nóng)藥可能對(duì)發(fā)育中的內(nèi)分泌和生殖器官產(chǎn)生持久不可逆的損傷或障礙,而從配子發(fā)生的角度來(lái)看,雄性更容易受到雌激素樣化合物的影響。因此,對(duì)于雌激素樣化合物在處于青春期這一敏感期的雄性個(gè)體中的影響和作用研究尤為重要。我們認(rèn)為在研究雌激素樣農(nóng)藥對(duì)雄性生殖發(fā)育及代謝的影響時(shí),腸道菌群的作用也不可忽視。已有研究發(fā)現(xiàn)擬除蟲(chóng)菊酯如氯氰菊酯具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng),通過(guò)腹腔注射氯氰菊酯暴露青春期雄鼠后,出現(xiàn)了青春期啟動(dòng)日齡明顯提前、血清FSH、LH、性激素水平增高、GnRH脈沖釋放間隔縮短的現(xiàn)象,但其中的機(jī)制并不清楚。而且由于農(nóng)藥的典型暴露途徑為經(jīng)口暴露而非腹腔注射,氯氰菊酯等農(nóng)藥在經(jīng)過(guò)消化道進(jìn)入生物體后,將發(fā)生一系列的復(fù)雜代謝反應(yīng),尤其與腸道微生物之間的相互作用后導(dǎo)致的可能健康風(fēng)險(xiǎn)尚需要進(jìn)一步研究。所以本研究以50,200和500μg/kg的氯氰菊酯(cypermethrin,CYP)采用口服方式暴露出生23天(PND 23)的雄性SD大鼠,通過(guò)檢測(cè)血常規(guī),精子以及采用微生物分子生態(tài)學(xué)方法分析腸道菌群的結(jié)構(gòu)和功能改變,整合分析闡明具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的氯氰菊酯經(jīng)口暴露后,青春期雄鼠腸道菌群及代謝擾動(dòng)探討對(duì)雄鼠青春期生殖發(fā)育的影響及其可能機(jī)制。主要工作及結(jié)果如下:(1)500μg/kg氯氰菊酯暴露后,血常規(guī)的結(jié)果顯示雄鼠紅細(xì)胞分布寬度RDW顯著增加。通過(guò)采用16S rRNA的高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)暴露后青春期雄鼠腸道菌群進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,500μg/kg氯氰菊酯雄鼠的腸道菌群發(fā)生了明顯變化。在科的水平上,擬桿菌科(Bacteroidaceae),韋榮球菌科(Veillonellaceae)和Tannerellaceae的相對(duì)豐度明顯上升;在屬水平上,Prevotellaceae UCG-003相對(duì)豐度上升。這些腸道菌群的結(jié)構(gòu)變化指示雄鼠的免疫平衡可能受到損害。而且由于RDW也與炎癥相關(guān),我們推測(cè)氯氰菊酯的暴露可能擾動(dòng)了青春期雄鼠的免疫平衡。(2)我們發(fā)現(xiàn)500μg/kg氯氰菊酯暴露后雄鼠體重增長(zhǎng)率降低,而腸道菌群中與體重相關(guān)的Prevotellaceae UCG-003豐度顯著相關(guān),這說(shuō)明氯氰菊酯暴露后腸道菌群失衡,造成雄鼠代謝異常,從而影響青春期雄鼠體重增長(zhǎng)。綜上,我們通過(guò)研究氯氰菊酯對(duì)青春期大鼠血液指標(biāo)、精子指標(biāo)及腸道菌群的擾動(dòng)效應(yīng),我們發(fā)現(xiàn)氯氰菊酯的攝入可能通過(guò)改變腸道菌群正常的組成和結(jié)構(gòu),增加機(jī)體內(nèi)代謝紊亂,免疫反應(yīng)等健康風(fēng)險(xiǎn),提示腸道菌群在機(jī)體中的在重要作用,以及將腸道微生物納入環(huán)境化合物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的積極意義。我們的研究為今后研究擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥的毒性效應(yīng)提供了新的模式和思路,為開(kāi)發(fā)低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥提供了重要參考。
【圖文】：

共得到 221 個(gè) OTU。用稀釋曲線（Rarefaction curve）對(duì)樣品測(cè)序深度的合理與否進(jìn)行分析。如圖4-1 所示，隨著所測(cè)序列數(shù)的增加，得到的 OTU 數(shù)也不斷增加，當(dāng)測(cè)序條數(shù)到達(dá)一定水平時(shí)，曲線均趨于平緩，說(shuō)明此時(shí)測(cè)序的深度已基本覆蓋樣品中的所有物種，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)的測(cè)序數(shù)是合理的。圖 4-1 測(cè)序樣本的稀釋曲線，其中FC 代表對(duì)照組，F(xiàn)L 代表氯氰菊酯低濃度暴露組，，F(xiàn)M 代表氯氰菊酯中濃度暴露組，F(xiàn)H代表氯氰菊酯高濃度暴露組Figure 4-1. Rarefaction curve of the samples. FC denotes Control group, FL denotes LowConcentration group, FM denotes Medium Concentration group, FH denotes HighConcentration group使用 Silva 數(shù)據(jù)庫(kù)與測(cè)得序列進(jìn)行比對(duì)，對(duì) OTU 進(jìn)行注釋

圖 4-2 腸道菌群門(mén)水平豐度Figure 4-2. Relative abundance at phylum level在綱水平上，這 221 個(gè) OTU 一共可以分成 15 個(gè)綱，如圖 4-3。其中優(yōu)勢(shì)菌屬為擬桿菌綱（Bacteriodia）和梭菌綱（Clostridia），分別占 61.8%和 12.7%
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：Q492

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5 樂(lè)t帕

本文編號(hào)：2607269