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玉米赤霉烯酮,简称ZEA或ZON,由镰胞菌属中的禾谷镰刀菌产生,常存在于发霉的玉米、小麦和大麦等作物中。ZEA是一种环境雌激素类似物,会引起动物生殖功能紊乱,其中猪对于ZEA最为敏感。传统的研究侧重点在于动物暴露ZEA后消化系统的病理和生理变化等,而关于ZEA暴露影响卵母细胞早期发生的研究报道还比较少。 本研究以小鼠为模型,重点探究了ZEA暴露孕鼠后对胎鼠雌性生殖细胞减数分裂启动、DNA双链断裂及修复的影响,以及对后续的原始卵泡形成的潜在危害。实验使用健康的孕鼠,从12.5 dpc开始每日口服0μg/kg、20μg/kg或40μg/kg浓度的ZEA,分离15.5 dpc和17.5 dpc的雌性胎鼠生殖嵴,借助染色体联会复合物荧光染色技术和实时荧光定量PCR分析ZEA对于减数分裂启动以及DNA断裂修复造成的影响,结果发现:ZEA暴露会显著降低处于双线期阶段的雌性生殖细胞比例,让更多的雌性生殖细胞滞留在偶线期和粗线期。而且,ZEA处理组胎鼠生殖嵴中与减数分裂启动相关基因的mRNA表达水平显著下降。ZEA暴露使减数分裂进程中雌性生殖细胞DNA双键断裂增加,同时与DNA损伤修复相关的基因,例如RAD51和BRCA1被激活。具体而言,ZEA处理的组γ-H2AX表达显著,强阳性的比例明显上升;RAD51阳性率明显升高;粗线期中MLH1的阳性率也有显著提高。相应的,各处理组胎鼠生殖嵴相关基因mRNA水平的检测也验证了这一点。对ZEA暴露后的孕鼠所生小鼠在3 dpp时检测ZEA对卵巢中原始卵泡形成的影响,结果显示:母体ZEA暴露会导致新生小鼠卵巢中原始卵泡的数量大幅下降。总之,ZEA暴露孕鼠会减慢胎鼠雌性生殖细胞第一次减数分裂前期的进程,增加DNA断裂阳性细胞的比例,并且导致原始卵泡形成过程受到抑制。