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第五章环境内分泌干扰物对生殖与发育的影响,第一节生殖生理学与发育生物学一、概述1.生殖生理学生殖生理学是研究机体生殖功能及调控机制规律的一门科学,传统的概念往往将生殖生理学的内容限定于研究生殖器官各部分的主要功能以及机体对这些功能活动的调节。

随着学科的发展,一些新的分支学科相继出现,如生殖内分泌学、生殖免疫学、性生理学等。

它们都属于生殖生理学的范畴,这些分支学科从不同角度研究和阐明生殖过程的相关内容。

动物的生殖过程包括卵子的生成、受精到分娩.雄性配子(精子)和雌性配子(卵子)都经历了生殖细胞有丝分裂的增殖期,然后通过减数分裂生成染色体为单倍体的成熟生殖细胞,最后通过受精形成合子,即受精卵,发育成新的个体。

(图51动物生殖基本过程),2.发育生物学发育生物学是研究生物个体发育过程及其调控机制的一门学科,发育是从一个单细胞发展成一个具有复杂的各种多功能细胞有机体的全过程。

它包括细胞的增殖、分化、胚胎的形成、形态发生、个体的发育及成熟。

(图5-2生物体的发育过程),图5-1动物生殖基本过程,细胞增殖开始于单细胞(受精卵),最终形成一个多细胞的有机体。

细胞的分裂增殖,使细胞数不断增加,以人为例,从一个受精卵最终发育成为数千万亿个细胞的有机体。

细胞增殖过程是保证细胞功能分化的前提条件。

分化是指细胞形成结构和功能上的特异性,即具有特定功能的细胞群体,如神经细胞、肌细胞、淋巴细胞等。

其结构、功能的特异性依赖于该细胞的蛋白合成功能。

几乎所有细胞都携带有相同的遗传信息,细胞的分化取决于不同类型的基因表达,它决定了细胞分化的类型。

最终从原胚逐步发育成具有高度组织化和功能特异性的,有机整体,包括各种机体器官的形成。

最后,一个新的个体诞生,经历新生儿期,幼儿期,青春期的发育,然后进入性成熟后的成年期。

二雄性生殖系统组成、功能及调节1.雄性生殖系统组成和功能雄性生殖系统组成:

主要由睾丸、附睾、输精管、射精管、精囊腺、前列腺、尿道球腺、阴茎、阴囊组成。

其中睾丸是最主要的性器官。

它能制造生殖细胞,又能分泌性激素,故又名性腺。

每个睾丸被结缔组织分隔成200-300个锥形体的睾丸小叶,每一小叶内有1-4条生精小管。

图5-3,图53睾丸生精小管,生精小管构成睾丸的实质,生精小管是生殖细胞生成的重要场所,生精小管的管腔上皮是由支持细胞和生精细胞组成。

其各级生精细胞的排列顺序是由管腔基膜向管腔中心依次排列为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子。

生精细胞发育成熟,形成精子,并从支持细胞释放进入管腔。

支持细胞的功能主要在于作为各级生精细胞的附着支架,并成为生精细胞的发育屏障,以保证睾丸生精微环境的稳定。

在各生精小管之间的结缔组织中散在着睾丸间质细胞.,其主要功能是分泌睾酮,其分泌量占机体睾酮总量的95%,睾酮对雄性生殖功能的调控起着至关重要的作用.附睾位于睾丸的上方后缘,睾丸释放的精子经睾丸网进入附睾。

附睾的功能主要为吸收水份,浓缩精子,促使不成熟的精子发育成熟,并使精子获得运动能力,为受精作好充分的准备。

2.雄性生殖功能的内分泌调控下丘脑垂体睾丸轴调节机制(图54)机体的内分泌系统在调控机体的整体功能中是非常重要的,它由内分泌腺体和激素组成。

激素通过,图54下丘脑垂体睾丸轴调节机制,血液循环系统达到远距离的靶器官发挥其生物学效应。

同时,外周靶器官也可通过反馈调节机制来控制体内激素的水平。

机体对于生殖系统功能的调节,主要是由下丘脑垂体性腺轴来完成。

对于雄性动物,即为下丘脑垂体睾丸轴.下丘脑神经元能够分泌几种短肽调节激素,其中最主要的是促性腺激素释放激素(GnRH)。

它是一个十肽分子,它可作用于垂体,促使垂体前叶细胞分泌黄体生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)。

该两种激素可作用于睾丸,促进睾丸间质细胞分泌睾酮。

LH、FSH和睾酮可以促进睾丸,的发育和维持睾丸的正常生精功能。

另一方面,由睾丸生殖细胞分泌的睾酮和抑制素又能反馈调节下丘脑和垂体的分泌功能,这种相互制约的作用通常处于一种动态平衡,构成了下丘脑垂体睾丸轴,当这种平衡被打破,将直接影响到睾丸的发育及生精功能。

三雌性生殖系统组成、功能及调节1.雌性生殖系统组成和功能雌性生殖系统组成:

主要由卵巢、子宫、输卵管、阴道组成。

卵巢是分泌性激素的器官,其主要功能包括:

产生类固醇激素和各种蛋白质,局部调节卵子发育和排出;这些激素释放至血液循环并对诸多靶器官,如子宫、输卵管、乳腺、骨骼、肝脏等发挥其生物学作用。

卵巢的结构:

卵泡是女性生殖结构的基本单位,它由雌性生殖细胞(卵子)及其周围的内分泌细胞(颗粒细胞)构成。

妇女一生中的卵泡只减不增。

新生儿每侧卵巢含有500000个卵泡,到青春期,绝大多数卵泡在各个阶段发生退化而闭锁,仅有少数卵泡能发育为成熟卵泡并排卵.,2.雌性性腺功能的内分泌调控雌性卵巢活性具有周期性的改变,主要受来自垂体的FSH和LH调节(图55)。

FSH促进卵泡发育,刺激卵泡颗粒细胞增生和分化,诱导颗粒细胞的FSH和LH受体合成,提高颗粒细胞对LH的反应性,以保持排卵前的类固醇(雌二醇)的合成和排卵后黄体的形成。

FSH还能刺激抑制素、激活素和胰岛素样生长因子等的合成,这些多肽物质对调控优势卵泡的选择和闭锁方面起主要作用。

排卵后卵泡塌陷,形成黄体。

黄体能分泌大量的孕激素和雌激素。

在未受孕的情况下,高水平的孕激素和雌激素对下丘脑垂体系统产生抑制,致使FSH和LH分泌减少,以后黄体逐渐萎缩,失去分泌功能变成白体。

由于血中孕激素和雌激素水平又降低,解除了对下丘脑垂体系统的抑制,使FSH和LH分泌重新增加,卵巢活动又进入新的一轮周期。

子宫内膜的周期性改变受性激素的调控,从图5-5中可见,在卵泡的发育中,颗粒细胞合成的雌激素增加,,图55雌性生殖系统周期性变化,雌激素促使子宫内膜增生,排卵后,黄体生成,雌激素分泌达到高峰,子宫内膜进一步增厚.如未受孕,黄体逐渐萎缩,生成白体,雌激素水平大幅下降,子宫内膜因得不到激素的支持,坏死,脱落,形成月经。

雌激素在女性生殖功能的调节中起着极为重要的作用。

第二节环境生殖发育毒物及健康危害在我们生存的环境中,存在着许多能引起人类和动物生殖发育损伤的有害物质,如农药、杀虫剂、某些金属化合物、放射线、病毒等。

通常,这些有害因素在环境中的浓度是处于较低水平的,但广泛地分布于各种环境介质中,它们引起人类的生殖障碍、不育、出生缺陷等各种疾患。

一、生殖毒物及生殖毒性生殖毒物是指能引起雄性或雌性动物生殖系统损害效应的物质。

生殖毒性主要表现在以下几个方面:

1、干扰正常的生殖内分泌调节机制,使正常生殖周期紊乱,引起生殖功能异常;2、配子(精和卵子)的生成障碍或功能异常;3、性行为异常;4、生育能力下降;,5、妊娠、分娩、哺乳等各期的异常;6、妊娠不良结局,如死胎、自发性流产等;7、性成熟期提前或滞后。

二、发育毒物及发育毒性发育毒物是指能导致机体发育异常的有害物质,如孕前、孕期、产后直至性成熟期暴露于有害物质而引起的个体发育损害效应。

发育毒性主要包括以下几方面:

1、孕期胎儿死亡或新生儿早期死亡;,2、胎儿的组织形态结构异常;3、子代生长发育迟缓;4、子代生理功能障碍。

具有充分动物实验论据的环境生殖和发育毒物数以百计。

但对人类的生殖发育危害,特别是从人类获得直接论据者,通常都以表现为子代发育损害结局作为判断的客观依据。

故现有的权威学术机构在认证人类的生殖发育毒物时,仅列出了人类的发育毒物表(表51)。

表51人类的发育毒物,伊拉克畸形儿,贫铀弹是弹芯用贫铀合金制成的炮弹或炸弹。

所谓贫铀是从金属铀中提炼出核材料铀235的副产品,其主要成分是铀238,具有一定的放射性,对人体及自然生态环境危害极大。

白磷弹发射的白磷是一种无色或者浅黄色、半透明蜡状物质,一般燃烧的温度可以达到1000以上,足以在有效的范围内将所有生物体消灭。

当它接触到人的身体后,肉皮会被穿透,然后再深入到骨头。

三、生殖毒理学和发育毒理学及相互关系生殖毒理学是研究暴露于外源性因素而对亲代(父母)生殖系统产生的有害效应(其有害结局可能是亲代生殖系统损伤和子代发育障碍)及其作用机理。

而发育毒理学则是研究生物体从受精卵植入、妊娠期胚胎发育及出生后直到性成熟期间暴露于外源性因素而产生的各种发育异常及其机理。

因此,广义地说,生殖毒理学可以涵盖发育毒理学的内容,生殖毒性包括生殖器官、相关的内分泌系统和妊娠结局的改变三方面。

就亲代而言,从配子生成、受精到胎儿分娩也是一个生殖过程.,但另一方面,就子代来说,从受精卵到性成熟的青春期甚至一直到衰老都属于发育过程。

即使是配子的发生和成熟也可被认为是一个发育过程。

因此,也有人认为发育毒理学可涵盖生殖毒理学.目前,比较一致的概念是,生殖毒理学研究对生殖系统主要是受精能力或生殖过程的毒性作用,包括配子发生、成熟、释放及生殖内分泌、性周期和性行为、排卵和受精等。

发育毒理学则主要研究从受精卵到性成熟这一发育期间对发育体的毒性作用,也可包括对生殖细胞的毒性,如雄性或雌性生殖毒性介导的发育毒性。

第三节环境生殖发育毒物的作用机制一、对生殖系统损伤及发育的影响环境毒物作用于人类生殖系统受到诸多因素的影响,除了要知道污染物的理化性质,作用强度、暴露时间,遗传因素等影响外,近来大量的研究表明,生殖发育损伤的强度与人类暴露于环境生殖发育毒物的特定时间阶段有关,即敏感期或暴露的时间窗,在不同的时间段暴露,将产生不同生殖发育损伤结局。

(表52)。

表52生殖系统暴露的时间窗,1.对生殖系统形成期的影响近十年来,随着对环境内分泌干扰物致人和动物生殖发育影响研究的逐渐深入,人们已经认识到,许多环境生殖发育毒物对生殖系统的损伤主要是通过干扰机体的内分泌代谢,特别是在特定时间窗或敏感期,改变了体内的性激素代谢的平衡,从而导致生殖发育障碍,例如,在胚胎生殖系统形成初期,环境雌激素类毒物能够干扰原始性腺的分化过程。

在雄性动物胚胎性腺分化及性决定过程中,除了受到雄性决定基因SRY(Sex-determiningregionoftheY)控制外,胚胎血清睾酮是另一个重要因素,,原始性腺同时具备Mullerian氏管和Wolffian氏管,当性基因表达为SRY时,Mullerian氏管退化,而Wolffian氏管进化为雄性生殖系统。

但必需满足另一个条件,即雄性胎儿体内有足够的血清睾酮浓度。

当存在外源性的雌激素类化合物污染时,由于雄激素受到拮抗,活性下降,此时Mulkrian氏管退化减慢,Wolffian氏管的发育也将受到抑制从而导致雄性性腺的分化异常。

2.对生殖系统早期发育的影响环境暴露对生殖发育影响和危害程度,在很大程度上取决于机体生殖系统不同的发育阶段。

例如生殖毒物在雄性生殖系统不同发育阶段的暴露,其作用途径和结局见(图56)。

图56雄性生殖发育不同时期暴露的影响途径和结局,在雄性动物生命的不同时期,体内的性激素水平是不同的,它受到来自垂体的FSH和LH的调控,体内睾酮水平直接影响到生殖系统各阶段的发育及功能。

在胚胎性腺形成期,血清睾酮出现第一个峰值期,它直接决定了雄性生殖系统的分化过程。

此期暴露于生殖发育毒物,将直接影响生殖系统的形态结构。

在新生儿期,出现第二个睾酮峰值期,它对睾丸在出生后的快速增殖,分化及发育极为重要。

此期称为睾丸支持细胞的快速增殖期。

当受到外源性生殖发育毒物的作用,将导致睾丸支持细胞永久性的减少。

支持细胞suportingcell1865年,意大利组织学家Sertoli发现,故又称“塞尔托利氏细胞,该细胞呈不规则圆锥形,底部附着在曲细精管的基膜上,向管腔方向伸展,顶端伸入管腔,四周有各种不同发育阶段的生精细胞,愈靠近管腔的生精细胞则愈趋成熟,推测支持细胞与生精细胞的生长有关,直到近几十年,细胞培养和电子显微镜的出现,将支持细胞游离出来培养,观察其超微结构,如干扰支持细胞的活动就可能导致生精细胞障碍。

支持细胞伸出一些细长的突起,包围着各级生精细胞,所以对生精细胞起着一种机械支持作用。

此外,具有多种生理功能,对生精细胞也起保护和运营作用。

生精上皮中没有血管,生精上皮底部可以从管腔外周的结缔组织直接取得营养,但近管腔部则必须借助于支持细胞的运输才能获得营养物质。

(1)形成血睾屏障(blood-testisbarrier,BTB)在电子显微镜下观察到,相邻两个支持细胞在靠近基底部为紧密连接,基底部又与曲细精管的基膜紧相贴,,是构成BTB的主要结构基础(血管内皮细胞、类肌样细胞、基膜等也参与血睾屏障的形成)。

紧密连接的存在把曲细精管的上皮分隔为基底部与管腔部,在基底部的生精细胞较为幼稚,其营养靠间隙的血管供给,间质血管中的各种营养物质可以通过基膜直接供给基底部的生精细胞,但它们不能全部通过紧密连接而达到管腔部,如白蛋白、胆固醇难以通过;促性腺激素与性激素可以通过;糖、脂肪酸、氨基酸等易通过。

所以,紧密连接起到血睾屏障的作用:

使近管腔部处于一个有利于生精细胞分化、发育的微环境;避免生精细胞发生自身免疫反应。

BTB是一道有效的免疫屏障,可防止精母细胞和精子抗原与体内的免疫系统接触,因而不会发生免疫反应。

同时,一旦发生了抗精子抗体,BTB亦可阻止血循环中的抗精子抗体进入曲细精管与精子发生免疫反应。

生精细胞在发育过程中,可生成一些特异蛋白质,如乳酸脱氢酶X,认为是C亚基构成的四聚体,故名LDH-C4,,可与血液中的免疫球蛋白IgG结合而使精子凝集.丧失受精能力,BTB不容许IgG进入曲细精管的管腔部,可避免生精细胞自身免疫反应发生.

(2)哺育功能支持细胞对生精细胞的生长发育有密切关系,精子发育所需的能源为Gn,Gn存储在支持细胞。

支持细胞内Gn的含量有周期性变化,与精子发育不同阶段所需有关,,当精子细胞发育停止时,支持细胞内Gn堆积;精子发育时,支持细胞内Gn含量降低。

认为支持细胞对生精细胞的生成起到哺育作用。

(3)分泌功能抑制素Inhibin1923年有人提出,直到近年来对该物质的研究兴趣才重新高涨起来。

最初从牛睾丸液中提取物提纯,为一种分子量为100,000物质,能抑制腺垂体FSH的分泌,称为抑制素。

现已知道卵巢的颗粒细胞也可以分泌抑制素。

体外实验证明睾丸支持细胞分泌的抑制素可以从支持细胞顶部分泌入曲细精管管腔,然后汇入睾丸网并在该处吸收入血;也可从基底部进入间质后吸收入血。

但成熟睾丸中96%的抑制素是分泌入管腔的,可能与成熟睾丸的BTB日趋臻完善有关。

离体培养:

支持细胞培养,将其培养液加入垂体细胞的培养液中,发现LH的生成不受影响,但FSH的分泌量明显降低。

临床上有人用抑制素,能抑制生育,但不影响生育,认为是避孕的一个思路。

雄激素结合蛋白AndrogenBindingprotein,ABP有实验显示:

雄激素能增强FSH维持精子发生的作用。

如用抗雄激素制剂则抑制FSH的这一作用,说明FSH对精子发生作用可能通过雄激素这一中间环节。

睾丸支持细胞可分泌ABP,是对雄激素有高度亲和力的载体蛋白质。

支持细胞分泌的ABP,小部分经基底膜进入血液;大部分进入曲细精管管腔,再经输出小管到达附睾。

所以,附睾内的ABP水平高于睾丸。

ABP是支持细胞在FSH与T的作用下分泌的,与双氢睾酮或睾酮的亲和力很强,而解离速度很快。

生精细胞的发育和成熟需要一定浓度的T,原发性睾丸疾病,可测定ABP作为检测睾丸功能的指标。

由于ABP对雄激素有高度亲和力,间质细胞分泌的睾酮量有一定波动性(昼夜波动,清晨最高),ABP的存在就可使曲细精管管腔内的雄激素维持在一个可利用的稳定水平:

A、缓冲了管内雄激素浓度波动,使雄激素恒定释放,减少波动,利于精子生成;B、ABP与T结合后可随睾丸液到达附睾,促进精子的成熟,由于支持细胞是为生精细胞提供营养以及作为生精细胞的附着支架,因此,支持细胞的减少将直接引起生精功能的下降。

同时,此期(新生儿期)暴露将直接影响到大脑的雄性化发育,这将会对机体雄性性行为改变产生影响。

进入青春期后,血清睾酮的水平不断抬升,此期的生殖功能损伤,主要表现为干扰第二性征的发育,性功能出现异常。

到成年期,睾酮维持在一个较高的水平,此期的生殖损伤主要体现为性功能异常。

纵观整个发育阶段,,生殖发育损伤的高度敏感期主要是在出生前后,这种损伤效应在进入成年期后,相对要弱一些。

3.对性神经行为学的影响迄今为止,大量的研究结果表明,许多生殖发育毒物都可能干扰神经系统发育并影响到性神经行为。

在神经系统的早期发育中,神经系统内的类固醇激素的水平及其调控机制,对神经细胞的基因表达及神经系统功能的正常发挥至关重要。

目前的研究发现,对于雄性雌性的性神经行为的调控与下丘脑视前区的性双态神经核(sexuallydimorphicnucleusofthepreopticarea,SDN-POA)密切相关。

该区域具有丰富的雌激素受体,特别是在脑发育的初期,该区域受到性激素的调控。

在正常的情况下,发育至成年,雄性的SDN-POA显著的大于雌性,它直接决定了脑的雄性化发育(即雄性动物的雄性化行为)或脑的雌性化发育(即雌性动物的雌性化行为),但其作用机制目前尚不清楚,,相信在今后,随着在这一领域研究的进展,人们将进一步弄清生殖发育毒物对性分化发育的作用机理以及对性成熟后的性神经行为学的影响。

二、对胎儿整体发育的影响1.毒物暴露引起胚胎发育异常的条件环境生殖发育毒物对机体胚胎发育的危害及其程度,除毒物本身具有生殖发育特定的毒性外,还与多种因素有关。

当妊娠母体暴露于环境发育毒物时,是否会导致胎儿的发育异常,除了受毒物的理化特性、接触剂量、接触时间等外部客观因素的影响外,,妊娠母体的易感性(基因特征)、营养状况、疾病状况,是否有其它因素所致的母体紧张或应激反应以及母体的代谢状况等,这些都将直接影响到环境毒物是否能引起胚胎发育异常。

当环境发育毒物进入母体时,毒物本身或其代谢产物往往能通过胎盘屏障进入胚胎,对不同发育阶段的胚胎产生直接的毒性效应。

另外,如妊娠母体由于各种因素引起的包括内分泌紊乱、营养缺乏、代谢失衡或器官功能异常,将间接地促进环境发育毒物所致的胚胎发育异常。

2.环境毒物对子代发育的作用结果胚胎在不同阶段接受环境有害物质的作用,其结局也有所不同。

在妊娠前期环境毒物作用于生殖细胞,引起生殖细胞的损伤,往往导致生殖细胞基因突变或使生殖细胞的功能丧失,引起不育等。

而在妊娠初期暴露于环境毒物可引起受精卵着床障碍或流产。

在器官形成期,接触环境毒物可产生畸形,即胚胎器官组织结构的异常。

在妊娠中、后期暴露于环境毒物,因大部分器官已经形成,处于发育、增殖期,此时的胚胎损伤效应主要表现为发育迟缓或组织、器官的功能性损伤.,值得注意的是生殖系统和神经系统的形成和分化要晚于其它的组织器官,尤其是神经系统的分化及发育要持续到出生后,因此,更容易受到各种环境有害因素的影响。

以人的胚胎发育为例,大部分器官的发生及形成主要是在妊娠的第38周,此期胚胎对环境毒物最为敏感,极易引起胎儿畸形发生,也被称为敏感期(图57)。

在出生后直到个体发育成熟,即婴幼儿期和青春期,由于在这段发育时期,机体的许多组织器官仍处于增长、发育阶段,各种功能尚不完善,容易受到外界环境毒物的影响,,图57人体胚胎各发育期对环境毒物的敏感性,导致发育障碍。

例如,新生儿期暴露于环境内分泌干扰物(如PCBs、双酚A)时,能使雄性睾丸生精小管发育异常,生精能力下降。

青少年期开始吸烟,至性成熟期,可使男性体内睾酮水平降低,使女性月经周期紊乱、痛经等。

第四节环境因素与生殖障碍近几十年来,众多的研究资料表明,环境污染与人类的生殖健康密切相关,流行病学调查与动物实验结果已证明,环境生殖毒物能引起人和动物的生殖功能障碍及不育,青春期提前,性行为异常,免疫功能受损,子代生殖发育障碍等,一系列健康损害效应。

因此,已引起学术界、公众及各国政府的高度重视。

对于环境生殖毒物及内分泌干扰的健康效应研究已成为生物医学领域的一大热点,由于环境中的生殖毒物数量众多,在此重点介绍一些典型的环境生殖毒物所引起的人类及动物的生殖障碍。

一、多氯联苯与生殖障碍多氯联苯(polychlorinatedbiphenyls,PCBs)是一类由氯置换联苯分子中的氢原子而形成的化合物,其分子式为C12H(10-N)Cln。

理论上,它有209种同系物,但至1998年,可开发应用的PCBs大约为130种,目前使用PCBs多为一类由,50多种PCBs同类物组成的混合物。

由于PCBs的稳定性、绝缘性、不燃性、耐腐蚀及具有高的电解常数,因而广泛应用于工业生产中,同时,生活废弃物燃烧也可产生大量的PCBs故污染极为广泛.进入人体的PCBs主要富积在脂肪组织内,急性的高水平PCBs暴露能损伤肝脏功能,免疫系统功能,刺激呼吸道,出现头痛、头昏、记忆力下降、神经紧张、疲劳等。

低浓度、长期暴露PCBs引起的慢性健康效应主要为肝脏损害,生殖和发育损伤。

(一)PCBs的雄性生殖毒性,1、对胚胎期雄性胎儿性腺发生的影响由于PCBs具有典型的雌激素样作用,并且有拮抗雄激素睾酮的作用。

在胚胎原始性腺的形成期,PCBs能干扰和破坏体内性激素(雄激素和雌激素)的代谢平衡,使雄性胎儿睾酮水平降低,从而抑制Wolffian氏管向雄性生殖系统分化,导致胚胎期雄性性腺的分化发育障碍,引起生殖系统的结构改变。

PCBs暴露的人群队列研究结果显示,母体在孕期高水平暴露于PCBs,其雄性子代(11-15岁)的阴茎长度与对照组相比,显著缩短。

另有一些研究表明PCBs暴露与雄性新生儿的隐睾症和尿道下裂(cryptorchidandhypospadias)有关,其机制尚有待深入的研究。

另有动物实验结果显示,PCBs暴露能导致龟子代的性逆转,即从雄性变为雌性。

2、在围产期和新生儿期的雄性生殖系统的发育期间,对于雌激素类化合物PCBs的暴露特别敏感。

在睾丸初期发育中,睾丸细胞的增殖发育依赖于由睾丸间质细胞分泌的雄激素(睾酮)。

由于PCBs能够干扰雄激素的体内代谢,抑制雄激素的生物学效应,使睾丸生精小管的支持细胞和各级生精细胞发育迟缓,直接影响了睾丸的生精功能。

许多研究报道显示,PCBs能够降低精子的活力,减少睾丸生精的数量。

丹麦国家环境保护局的专家组提交的报告指出,从二十世纪30年代,至今,睾丸癌、隐睾症、尿道下裂、乳腺癌都呈现逐渐增加的趋势。

这些效应都与环境雌激素样化学性污染有关。

在当地的野生动物中,爬行动物、鱼类、鸟类、海豹等出现了生殖功能紊乱的现象。

这些有害效应的发生可能与大量使用有机氯杀虫剂有关。

有报道新生儿暴露于PCBs,也能引起性成熟后的雄性生精功能下降,引起不育或生育能力下降。

另有一些动物实验研究和人群流行病学调查的结果表明,PCBs暴露能够引起雄性动物的睾丸癌和乳腺癌的发生率增加。

(二)PCBs的雌性生殖毒性在台湾(2000)所做的流行病学调查显示,有PCBs接触的妇女,出现月经周期紊乱的人数为对照组的2倍。

Barsotti等用PCBs染毒猴,引起流产、死产、不孕发生率明显上升。

哺乳期雌性大鼠染毒PCBs,可通过乳汁传递给新生儿。

能够影响其雌性子代的生殖功能(Sager1994)。

PCBs还能导致雌性子代出现子宫内膜异位,以及大脑性分化发育异常。

目前认为PCBs的同系物中,一些具有雌激素样作用,另一些则具有抗雄激素样作用。

雌性生殖系统的发育及功能异常主要是因为PCBs能与雌激素受体结合,干扰雌激素的正常代谢,,导致体内性激素失衡,影响雌性生殖系统的发育和功能。

(三)PCBs对神经行为学的影响在胚胎期和新生儿期,PCBs能干扰神经系统的正常发育,导致性成熟后动物的性行为发生异常改变。

PCBs的一些同系物能够延迟雄性动物的性成熟,并使雄性动物的雄性行为趋向于雌性化。

目前一些学者提出,PCBs引起神经行为学改变可能的机制是神经递质功能的改变,如小鼠暴露于PCBs后,神经递质多巴胺含量发生改变,而引起神经行为学的改变;体内性激素的平衡受PCBs干扰而发生改变,,尤其是干扰发育早期的性激素水平,导致神经行为的永久性改变;PCBs可通过影响甲状腺素的合成来影响神经系统的发育,因为甲状腺素在神经系统的早期发育中,对中枢神经

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