蠕虫研究表明,如何常见化学品破坏生殖生物学
哈佛医学院和纽约国家健康部的研究人员发现了如何与人类生殖异常相关的常见增塑剂可能在分子水平造成损伤。
多年来,科学家们已经将暴露于DEHP的接触,邻苯二甲酸酯 - 一种化学物质添加到许多塑料中,使其灵活地使健康问题的风险增加,包括生殖异常出生缺陷和男性不孕症。
各种美国联邦和州机构通过限制儿童玩具,食品包装,饮用水等物品的DEHP和其他邻苯二甲酸盐的百分比,尽管仍然可以在日常产品中找到医疗设备从雨具到洗发水。
与此同时,目前还不清楚DEHP对人体到底有什么作用,以及接触多少才算安全。
为了回答这些问题,哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所的遗传学教授Monica Colaiácovo和同事们转向秀丽隐杆线虫,蠕虫这是一种常见的研究模式生物人类遗传学和生物学。
调查结果,1月9日报道Plos Genetics.展示Dehp破坏了减数分裂 - 导致鸡蛋和精子的细胞分裂类型,导致卵形成和早期胚胎发育期间的缺陷。
“这些是全新的发现,希望能够阐明这种邻苯二甲酸盐影响人类生殖健康的光线,”Colaiácovo是本文的高级作者。
对于那些怀孕或生殖年龄的人来说,洞察力可能对DeHP和其他邻苯二甲酸酯进行调节,并持续发展旨在取代邻苯二甲酸盐的持续发展。
双重麻烦
Colaiácovo的实验室先前已经改编了一种策略,其中elegans鸡蛋发出绿色,如果它们培养了染色体异常。在人们中,这种异常会导致超过35%的流产和4%的死产以及唐氏综合症等不孕症和条件。
2019年,Colaiácovo使用蠕虫来快速筛选数十种常见的化学品,为那些改变蠕虫蛋染色体的人,因此最有可能导致人类的类似异常。
DEHP和其他几种邻苯二甲酸盐在名单上名列前茅。
在这项新的研究中,研究小组发现DEHP会从两个方面引起麻烦。
首先,DEHP导致过量的双链DNA断裂作为蠕虫的“父母”遗传物质在其卵中重组。通过改变染色体长度和松弛染色质的常紧缠绕结构来似乎这样做,将更多DNA暴露于潜在破裂。
然后通过干扰在减数分裂期间停留过量破损的系统来使该问题进行复合。
结果:减数分裂期间不正确修复结果,染色体具有异常形态,鸡蛋含有错误数量的染色体和胚胎不太可行,团队发现。
问题持续过去减数分裂和进入第一轮有丝分裂细胞分裂的蠕虫胚胎。研究人员没有调查超过这个发展阶段的变化。
低剂量,高冲击力
分析表明,这些蠕虫暴露在低水平的DEHP中,并代谢了这种低水平的DEHP,这与在一般人群的尿液样本中检测到的水平相当。这一发现引起了研究人员的关注,因为它揭示了即使是少量的DEHP也能破坏减数分裂。
调查结果还表明,蠕虫过程类似于哺乳动物如何,将其用作型号的有用性如何,这是莫拉瓦沃说。
值得注意的是,DEHP暴露的影响从蠕虫到蠕虫时变化。
“并不是所有的蠕虫都受到了影响,而且受到的影响程度也不一样,”Colaiácovo说。但她说,这是该实验的一个特点,而不是缺陷。
“不是每个人都以同样的方式代谢Dehp,”她解释道。“曝光的途径和持续时间,一个人的年龄和饮食,这些是可能导致一些人受到低水平暴露于给定的化学物质的影响而不是其他人的因素。”
“你需要大量的数字来获得像Dehp这样的化学物品的完整图片,我们可以轻松实现使用蠕虫的难题,”她说。
需要更多的作品来确定蠕虫调查是否适合人类。与此同时,Colaiácovo将继续调查各种化学物质如何改变生殖生物学 - 它们如何整体影响人类健康的难题。
进一步探索
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