环境激素是具有动物内分泌干扰作用的化合物,广泛存在于自然界。由环境激素引起的动物内分泌系统、神经系统和生殖系统功能的异常,严重威胁人类健康和野生动物遗传安全性,成为社会发展需要面对的重大科学课题。人工合成雌激素己烯雌酚(DES),曾作为药物及饲料添加剂广泛使用,后发现其具有较高的生殖毒性,已被禁用。目前,DES作为研究环境激素作用的药物模型,仍受到广泛关注。本文以DES为代表,研究了环境雌激素对鸡生殖系统和性别决定相关基因的影响,调查了DES对胚胎暴露雏鸡神经系统发育和学习记忆能力的影响,结果如下:比较了几种常用的注射方法在鸡不同胚胎发育时期的注射效果,探讨DES对鸡胚影响的评价方法。采用鸡性连锁基因CHD标记鸡胚的遗传性别,结合性腺器官和组织切片观察,调查了DES暴露引起的鸡生殖系统变化。结果发现,在鸡受精卵孵化开始前(E0)采用卵黄注射,胚胎存活率、孵化率最高。0.1mg/egg DES暴露,可以实现衣莎褐品种鸡胚性别的完全转化,使ZZ基因型雄性鸡性腺发育为卵巢,性腺组织结构发生明显雌性化变化,表现为精小管消失,近腔面空泡增多,并出现大量的卵巢髓质血管组织。表明DES能抑止精原细胞增殖,影响雄性性腺的发育和生理功能,导致性腺雌性化发育。证明我们已经建立了高效的DES诱发雌性化性反转鸡胚技术。采用半定量RT-RCR方法,调查DES引起的性反转鸡胚中孤儿核受体类固醇生成因子(SF1)、抗缪勒氏管激素(AMH)、两性和鼠源单克隆抗体-3相关转录因子1(DMRT1)、W染色体蛋白激酶C抑制因子(WPKC1)、雌特异性表达转录因子1(FET1)、先天性睑裂狭小综合症基因(FOXL2)6种性别决定相关基因在性腺分化发育过程中的时序表达,从基因水平寻找DES引起性反转的原因,进一步探讨鸡(鸟类)性别决定相关基因的调控网络和作用机制。结果表明,鸡胚胎期DES暴露,能上调3d-11d(E3-E11)遗传雄性(性反转雌性)鸡胚中SF1基因的表达量,表明SF1基因可能具有促雌化效应。AMH在脊椎动物中具有促进雄性发育的作用,正常鸡胚E7以后才检测到表达,并且在雄性性腺中的表达量显著高于雌性。DES暴露后,遗传雌性鸡胚性腺中AMH的表达受到抑制;性反转雌性中表达上调,但对DES暴露导致的雌性化没有抑制作用。因此认为,AMH基因主要是影响性别决定后(7d后)雄性鸡胚性腺的生长和发育,对早期性别决定和分化可能没有重要影响。DMRTI基因与雄性性别决定密切相关,DES暴露抑制了DMRT1在性别分化前和分化启动时期(E3-E7)的表达。表明该基因对雄性决定至关重要,DMRT1基因在遗传雄性鸡胚性腺中表达量的下调可能直接促使了其雌性化反转的发生。WPKCI基因只在遗传雌性个体表达,胚胎DES暴露后,导致WPKCI基因在性别分化期(E7-E11)表达量显著上调。表明WPKCI对卵巢的形成和发育有十分重要的促进作用。FET1基因是低表达量的雌特异性基因,胚胎DES暴露,能够引起11d(E11)时期的表达量短暂上调,但在其他调查时期没有检测到转录产物。推测FET1基因可能只与性别分化后(11d后)的雌性生殖腺生长和发育相关。FOXL2基因在DES暴露后,13d(E13)时期的表达量较高,而其前几乎检测不到转录产物。推测,FOXL2基因在DES暴露导致的雌性化过程中所起的作用较小,可能通过参与雌激素的合成,在性别分化后的雌性生殖腺生长和发育过程中产生影响。采用一次性被动回避(PAL)和绕行学习两种国际通用的小鸡实验模型,调查了胚胎期DES暴露后,孵化1d龄和9d龄雏鸡学习记忆能力的变化。结果表明,正常的雌性和雄性雏鸡之间的学习记忆能力没有显著性差异,胚胎期DES暴露后,遗传雌性雏鸡的学习记忆能力显著提高,而性反转雌性变化不显著。我们认为,DES胚胎暴露对鸡神经系统发育的影响存在性别二态性,即能增强遗传雌性化雏鸡的记忆能力,而对遗传雄性(DES暴露引起的性反转雌性)雏鸡的记忆能力影响不显著。推测DES与鸡胚的雌激素受体结合后,通过一系列信号途径,影响雏鸡神经系统的突触联系及突触可塑性,并导致学习记忆行为上的异常。