研究室在环境科学与生态学Top期刊Science of the Total Environment（IF= 6.551）和Environmental Research（IF= 5.715）分别发表了题为“Benzo[a]pyrene exposure induced reproductive endocrine-disrupting effects via the steroidogenic pathway and estrogen signaling pathway in female scallop Chlamys farreri”和“Benzo[a]pyrene exposure disrupts steroidogenesis and impairs spermatogenesis in diverse reproductive stages of male scallop (Chlamys farreri)”的最新研究成果。

苯并[a]芘（benzo[a]pyrene，B[a]P）是最具代表性的多环芳烃类化合物，广泛分布于海洋环境中并蓄积在生物体内。众多研究表明B[a]P暴露会威胁海洋贝类的繁殖，然而对B[a]P生殖内分泌干扰机制的了解甚少。潘鲁青教授团队以我国浅海养殖的重要经济贝类--栉孔扇贝（Chlamys farreri）为研究对象，依次从个体、生理、生化和分子层面全面解析了PAHs对海洋双壳贝类的生殖毒性分子机制。团队首先以雌性栉孔扇贝为研究对象，从双壳贝类的性激素合成和雌激素信号通路两方面进行了系统性研究。研究分析了B[a]P对性腺指数和成熟卵子数目的影响，证实B[a]P严重削弱了雌性栉孔扇贝的繁殖能力。在此基础上，通过检测性激素含量和性激素合成关键基因转录水平的变化，揭示了B[a]P可通过adcy-PKA信号通路抑制性激素合成酶基因转录，从而抑制性激素合成。此外，研究发现卵巢中雌激素受体（ER）、窖蛋白（cav-1）和卵黄蛋白原（Vtg）基因表达量显著下调，证实B[a]P也会通过基因组和非基因组途径干扰雌激素信号转导途径，从而抑制卵巢发育。最后，组织显微结构表明B[a]P对栉孔扇贝性腺造成了损伤效应，尤其在生长期和繁殖期更为显著。

接下来，团队以雄性栉孔扇贝为研究对象，从双壳贝类性激素合成途径和精子生成两方面进行了系统性研究。研究分析了B[a]P对性腺指数和成熟精子数目的影响，证实B[a]P严重削弱了雄性栉孔扇贝的繁殖能力。在此基础上，通过检测性激素含量和性激素合成关键基因转录水平的变化，揭示了B[a]P可通过adcy-PKA和PLC-PKC信号通路抑制性激素合成酶基因转录，从而抑制性激素合成。此外，研究发现精巢中细胞周期蛋白（ccnd2）、联会复合体蛋白（SCP3）、核呼吸链因子（NRF1）和水通道蛋白（AQP9）基因表达量显著下调，证实B[a]P会通过阻碍精细胞的有丝分裂、减数分裂和能量代谢等关键过程，从而抑制精子生成和精巢发育。最后，组织显微结构表明B[a]P对雄性栉孔扇贝性腺造成了损伤效应，尤其在繁殖期更为显著。以上研究内容深入探究了多环芳烃对不同繁殖期雌性和雄性双壳贝类的生殖内分泌干扰效应及分子机制，为海洋污染生态风险评估及贝类种质资源保护提供了理论依据。

研究室硕士研究生杨莹莹为论文第一作者，潘鲁青教授为通讯作者。研究获得了山东省2018年重点研发计划（2018GHY115007）的资助。

图1. 论文图片摘要

论文题目：Benzo[a]pyrene exposure induced reproductive endocrine-disrupting effects via the steroidogenic pathway and estrogen signaling pathway in female scallop Chlamys farreri

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138585

论文题目：Benzo[a]pyrene exposure disrupts steroidogenesis and impairs spermatogenesis in diverse reproductive stages of male scallop (Chlamys farreri)

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110125