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染料中间体N-苯基-2-萘胺与邻联甲苯胺:新型环境雄激素对大鼠生殖功能的毒性机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Reproductive Toxicology 3.3
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【编辑推荐】本研究针对环境内分泌干扰物(EDCs)中雄激素受体(AR)激动剂研究不足的现状,通过分子对接筛选和表面等离子共振(SPR)技术,首次发现工业染料中间体PNA和o-tolidine能直接结合AR-LBD(配体结合域)并激活转录活性。动物实验证实这两种化合物在未成年大鼠中诱导精囊增生,在成年大鼠中导致睾丸萎缩、睾酮水平下降及精子质量恶化,为环境污染物致男性生殖功能障碍提供了新证据。
在工业化进程加速的今天,环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)对生殖健康的威胁日益凸显。尽管环境雌激素的研究已较为深入,但环境雄激素——那些能模拟或干扰天然雄激素作用的化学物质——仍像隐藏在迷雾中的刺客,其作用机制和危害程度尚未被充分认知。更令人担忧的是,许多工业化合物可能通过干扰雄激素受体(Androgen Receptor, AR)信号通路,悄无声息地破坏男性生殖系统,而科学界对此类物质的筛查和鉴定仍存在巨大空白。
香港中文大学(深圳)的研究团队将目光投向了染料工业中广泛使用的两种中间体:N-苯基-2-萘胺(PNA)和邻联甲苯胺(o-tolidine)。这两种化合物在环境中难以降解,且已在河流沉积物中被检出,但它们的内分泌干扰活性一直未被揭示。发表在《Reproductive Toxicology》上的这项研究,首次证实这两种工业化学品是新型环境雄激素,能够直接激活AR并导致雄性大鼠生殖系统多维度损伤。
研究人员采用分子对接技术筛选AR配体结合域(Ligand Binding Domain, LBD)的潜在结合分子,通过表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)验证结合活性,并利用双荧光素酶报告基因检测转录激活能力。体内实验采用未成年和成熟SD大鼠模型,通过组织病理学分析和激素检测评估生殖毒性。
PNA和o-tolidine具有体外雄激素活性
分子对接显示PNA和o-tolidine与AR-LBD的结合能(ΔEbinding
)分别为-24.8和-20.6 kcal/mol,高于内源性配体睾酮。SPR分析证实两者直接结合AR-LBD,解离常数(KD
)达微摩尔级别。在AR报告基因实验中,10 μM PNA使荧光素酶活性提升3.2倍,o-tolidine提升2.8倍,且呈剂量依赖性。
体内雄激素效应与生殖毒性
未成年大鼠实验中,两种化合物(50 mg/kg/天,连续7天)使精囊重量增加40-60%,组织学显示腺泡上皮显著增生。而在成熟大鼠中,相同剂量暴露28天后,睾丸呈现生精小管萎缩,间质细胞减少;血清睾酮水平下降50%以上,精子浓度降低35-45%,畸形率增加2-3倍,运动力显著受损。
这项研究不仅首次鉴定了PNA和o-tolidine的环境雄激素属性,更揭示了工业污染物通过干扰AR信号通路导致男性生殖功能障碍的完整证据链。其重要意义在于:
正如通讯作者Pan Wang强调的,这两种"隐形"雄激素的发现,只是环境内分泌干扰物冰山一角。该研究为制定更精准的环境污染物监管政策提供了科学依据,也为男性不育等生殖疾病的病因学研究开辟了新视角。未来需要进一步探索这些化合物在人体中的累积效应及跨代影响,以全面评估其公共卫生风险。
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