氯酚作为化工原料被广泛使用于工农业生产和日常生活中，为水环境普遍存在的一类持久性有机污染物。氯酚类化合物可通过食物链等途径在生物体内累积和放大，且具有内分泌干扰效应，不可避免对水生动物产生毒性影响，如导致鱼类的雌性化等现象发生。部分鱼类的性别分化与原始生殖细胞的增殖及数量等密切相关，而氯酚是否影响鱼类的原始生殖细胞尚不清楚，有待深入研究。
近日，兰州大学生命科学学院、甘肃省环境生物监测与修复重点实验室黄德军教授团队在环境科学领域国际顶级期刊Environmental Science & Technology（影响因子：11.357）发表了题为“2,4-Dichlorophenol increases primordial germ cell numbers via ESR2a-dependent pathway in zebrafish larvae”的研究论文，探讨了2,4-二氯酚暴露后斑马鱼原始生殖细胞数量改变的分子机理。该研究为科学认识氯酚类化合物的毒性机制提供了新见解。
该研究工作使用绿色荧光蛋白标记PGCs的斑马鱼，探讨了2,4-二氯酚暴露诱导鱼体内vasa和dnd基因转录、增加PGCs数量并导致雌性比例升高的机制，发现其与雌激素受体2a（ESR2a）信号通路的激活有关。具体来说，2,4-二氯酚可直接与ESR2a结合，通过ERE依赖的信号传导途径增强vasa和dnd的转录，使PGCs数量增加，并导致斑马鱼的雌性化。该研究还通过Crispr/Cas9基因编辑技术成功构建了ESR2a功能缺失的突变体，对上述信号通路进行了深入的验证研究，为2,4-二氯酚的雌激素效应及其作用机制提供了全面的遗传学证据。获得的突变体斑马鱼也为其它雌激素类似物的毒性效应和机制研究提供了一个良好的材料。
兰州大学生命科学学院博士生胡艳为该论文的第一作者，黄德军教授为通讯作者，博士生马萱、刘荣剑、Iqra Mushtaq（留学生），副教授漆永梅和袁聪等人参与了该论文工作，兰州大学是唯一作者单位。该研究得到兰州大学、甘肃省科技厅、科技部和国家自然科学基金委的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c05212
新闻背景：
Environmental Science & Technology（ES&T）是美国化学协会(ACS)旗下的国际期刊，是全球环境领域认可度最高和影响力最强的顶级期刊，也是82种自然指数（Nature Index）期刊之一，目前该期刊的影响因子为11.357。
黄德军教授团队围绕氯酚、铅、镉等污染物以及温度变化等环境因素对动物的毒性影响效应及分子机制开展研究工作，近三年（2020-2022）已在环境因素致斑马鱼雌性化的分子机制、铅诱导线粒体自噬的ATM依赖性信号途径等研究方面取得了系列成果，相继发表于环境科学和毒理学领域的国际权威期刊Journal of Hazardous Materials（影响因子14.224）；Science of the Total Environment（影响因子10.753）；Ecotoxicology and Environmental Safety（影响因子7.129）；Journal of Environmental Sciences（影响因子6.796）；Aquatic Toxicology（影响因子5.202）。上述研究成果探讨了环境因子对动物体或细胞产生影响的信号途径及分子机制，为科学认识环境污染物给动物体带来的危害，以及健康风险评价方面提供了科学依据。
相关论文信息及原文链接：
1.Yongmei Qi, Lin Ma, Sajid Naeem, Xueyan Gu, Xijuan Chao, Cong Yuan,Dejun Huang*, 2021. Pb induced mitochondrial fission of fibroblast cells via ATM activation. Journal of Hazardous Materials, 416: 126177. (TOP期刊) 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.126177
2.Yan Hu, Dong Li, Xuan Ma, Rongjian Liu, Yongmei Qi, Cong Yuan,Dejun Huang*. 2021. Effects of 2,4-dichlorophenol exposure on zebrafish: Implications for the sex hormone synthesis, Aquatic Toxicology, 236: 105868. (TOP期刊) 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2021.105868
3.Jiangyuan Han, Yan Hu, Yongmei Qi, Cong Yuan, Sajid Naeem,Dejun Huang*. 2021. High temperature induced masculinization of zebrafish by down-regulation of sox9b and esr1 via DNA methylation, Journal of Environmental Sciences, 107: 160-170. 原文链接：http://https://doi.org/10.1016/j.jes.2021.01.032
4.Chen Zhang, Dong Li, Tingting Ge, Jiangyuan Han,Yongmei Qi*,Dejun Huang*. 2020. 2,4-Dichlorophenol induces feminization of zebrafish (Danio rerio) via DNA methylation. Science of the Total Environment. 708: 135084. (TOP期刊) 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135084
5.Cong Yuan, Chen Zhang, Yongmei Qi, Dong Li, Yan Hu,Dejun Huang*. 2020.2,4-Dichlorophenol induced feminization of zebrafish by down-regulating male-related genes through DNA methylation. Ecotoxicology and Environmental Safety. 189: 110042. 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.110042
