戊二酸二戊酯(DPeP)对胎鼠睾丸睾酮合成及形态发生的剂量-效应评估及其在风险评估中的应用

本研究针对邻苯二甲酸酯类化合物(DPeP)的雄性生殖毒性机制，通过建立GD17-21孕鼠暴露模型，系统评估了DPeP对胎鼠睾丸睾酮(T)合成、多核生殖细胞(MNGs)密度及基因表达的剂量-效应关系。研究发现DPeP可剂量依赖性抑制睾酮合成并诱导MNGs形成，其基准剂量(BMD10)低至2.44-2.675 mg/kg/d，RNA-seq揭示DPeP通过干扰类固醇合成、性腺发育等通路影响睾丸形态发生，为邻苯二甲酸酯的生殖风险评估提供了重要依据。

　　

邻苯二甲酸酯作为广泛使用的塑化剂，其生殖毒性一直是环境健康领域的研究热点。已有大量证据表明这类化合物可通过胎盘屏障影响胎儿睾丸发育，导致睾酮合成抑制和睾丸形态异常，但关于不同毒性终点的敏感性差异及其分子机制仍存在知识空白。特别是多核生殖细胞(MNGs)这一特殊病理现象，虽然在人类胎儿睾丸实验中得到验证，但其剂量-效应特征及与经典睾酮抑制效应的关联尚未系统阐明。

美国环境保护署(EPA)与布朗大学的研究团队合作，在《Environment International》发表了关于戊二酸二戊酯(DPeP)的深入研究。该工作通过建立孕鼠GD17-21暴露模型，采用0-300 mg/kg/d的5个剂量梯度，结合组织学分析、离体睾酮测定和转录组测序等技术，首次系统比较了MNGs形成与睾酮抑制的剂量-效应关系，并探索了相关分子机制。

关键技术方法包括：1) 建立Sprague Dawley孕鼠GD17-21暴露模型(n=6/组)；2) 离体睾丸培养法测定睾酮产量；3) H&E和DDX4免疫荧光染色定量MNGs密度；4) RNA-seq分析差异表达基因；5) 基准剂量(BMD)模型评估各终点敏感性；6) RNAscope原位杂交验证关键基因表达。

研究结果揭示：

1. 睾丸形态计量学分析显示，DPeP可剂量依赖性增加MNGs密度，在H&E染色切片中11 mg/kg/d即达显著水平，其ED₅₀(18.95-27.20 mg/kg/d)低于睾酮抑制的ED₅₀(109.8-134.1 mg/kg/d)。
2. 睾酮生产测定证实，100-300 mg/kg/d DPeP显著抑制睾酮合成，与历史数据相比，GD17-21窗口期的敏感性低于经典MPW窗口期(GD14-18)。
3. 剂量-反应比较显示，MNGs的BMD₁₀最低(2.675 mg/kg/d)，但睾酮抑制与MNGs诱导的BMD₁₀范围(8.96-14.6 mg/kg/d)高度重叠，提示二者在风险评估中具有等效价值。
4. RNA-seq分析鉴定出753个剂量依赖性基因，功能富集显示DPeP显著影响类固醇生物合成(GO:0006694)、性腺发育等通路，其中基底膜相互作用基因集(R-RNO-210991)的BMD中位数最低(2.44 mg/kg/d)。
5. 比较实验证实，抗雄激素(乙烯菌核利等)和糖皮质激素(地塞米松)虽可抑制睾酮合成，但不能诱导MNGs，提示MNGs形成是邻苯二甲酸酯的特异性效应。

这项研究的重要意义在于：首次通过系统剂量-效应分析证实，MNGs作为人类相关终点，其敏感性不低于传统睾酮指标，为邻苯二甲酸酯风险评估提供了新依据。分子机制方面，发现DPeP通过干扰基底膜相互作用、类固醇合成等关键通路影响睾丸发育，特别是Scarb1、Gas6等基因的异常表达可能参与血管发育和睾丸形态发生的调控。这些发现不仅深化了对邻苯二甲酸酯生殖毒性的认识，也为识别敏感生物标志物和制定更精准的风险评估策略提供了科学基础。值得注意的是，DPeP的BMD₁₀低至2-3 mg/kg/d，提示其在混合暴露中的潜在贡献不容忽视，未来需要加强人群暴露监测和机制研究。