水体污染可能导致雄鱼“变胖”?华东师大团队提出新概念：代谢雌性化

图说：环境污染物诱导雄鱼雌性化 采访对象供图

　　你是否想过，石油排放、塑料和药物残留、工农业排放……人类社会活动带来的各种有机污染物，不仅破坏了水生动物的家园，更会导致其中的雄性产生“雌性化”现象，其中一个明显的标志就是——它们长胖了！经过多年探索研究，华东师大生命科学院水生动物营养与环境健康实验室（LANEH）发现，雄鱼“雌性化”的同时也伴随着代谢状态的改变。日前，课题组孙胜香博士等撰写的相关论文全面阐述了以上的学术成果，并在国际权威期刊发表。

　　“水体中相当一部分环境污染物被证实具有环境雌激素效应，并造成港口、工业排污口等污染严重地区的水生雄性动物出现雌性化趋势。这尤其表现为精巢萎缩乃至出现精巢向卵巢转化的现象——性腺雌性化，从而对水生动物的生态种群造成严重影响。”课题组负责人、华东师范大学生科院教授杜震宇教授介绍，鱼类的性别转换一直是广受关注的有趣生物学问题，其与鱼类的激素调控密切相关。在科学研究中，鱼类学家也已经证实：通过人为调控鱼类激素含量，可以调控不同性别鱼类的性腺分化或转化，从而实现对鱼类性别的人为控制。那么，在污染物、激素和雄性生物雌性化之间，又有什么联系呢？

　　杜震宇教授课题组研究了世界水体中常见的两种环境污染物雌二醇（E2）和双酚A（BPA）对雄鱼雌性化的影响。雌二醇是雌激素的主要成分，环境中的雌二醇主要来自于人类和畜禽动物的用药排放和排泄；而环境中的双酚A则主要来自塑料制造等工业污染。研究组在实验室中模拟了真实的自然和城市水体环境，污染物比例也完全“仿真”。由于雌二醇在美国亚利桑那州中东部的索尔特河和密歇根州的休伦河中的最高检测浓度可达313ng/L；而双酚A在荷兰的河流水域中的检测浓度最高可达到21μg/L，在日本的城市污水中甚至可达370μg/L，因此，实验采用的雌二醇浓度为200ng/L，双酚A浓度为100μg/L，以模拟真实的自然和城市水体环境。

　　研究首先发现，雄性和雌性成鱼具有不同的脂肪代谢模式，雌鱼倾向于积累脂肪，而雄鱼则有更强的脂肪分解倾向。雌鱼在性腺发育过程中需要大量营养物质，用以卵巢发育、鱼卵形成以及此过程所需的能量。因此，在雌鱼性腺发育之前，其体内脂肪含量，尤其是肝脏脂肪含量都会有阶段性的升高，并相应升高脂肪载体——卵黄蛋白原（VTG）的表达，以将营养物质从肝脏转运进入卵巢供卵巢发育和卵合成使用。此外，在环境雌激素（比如双酚A）暴露下，雄鱼在性腺雌性化之前（或早期）可以将脂肪代谢模式转变为雌鱼的脂肪代谢模式。这就使得在污染水体中的雄鱼可以在体内，尤其在肝脏中积累大量脂肪，从而和雌鱼一样为后续性腺的雌性化转换做好营养与能量供应的准备，促进雄鱼的雌性化过程。“雌激素受体(ER)-AMPK/mTOR-脂分解/合成”这一信号——代谢调节体系在雌激素所诱导的雄鱼脂代谢模式转换中起到重要作用。

　　这导致的直观现象就是，雄鱼“长胖”了。课题组由此提出一个新的学术概念：“代谢雌性化（Metabolic Feminization）”，以描述雄鱼（或许其他雄性动物）在性别转换过程中其代谢模式先于或同步于性腺转化发生雌性化转变的生理过程。课题组同样提醒，在自然界，环境污染造成雄性动物比例降低，势必导致鱼的种群数量减少，这是值得人类警惕的现象。

　　新民晚报记者 陆梓华