四溴鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（TBPH）作為五溴聯(lián)苯醚（Penta-BDEs）的替代品，是應用最廣泛的新溴代阻燃劑之一。前期研究表明，TBPH的結構類似物鄰苯二甲酸雙（2-乙基己基）（DEHP）主要表現(xiàn)為抗雄激素效應。然而，目前TBPH對雄性生殖功能的影響及作用機制尚不明確。針對以上問題，中國科學院水生生物研究所周炳升團隊通過基于計算機模擬（in silico）、離體暴露（in vitro）、體外暴露（ex vivo）和活體暴露（in vivo）等手段的整合毒性測試體系，系統(tǒng)評價了TBPH對雄激素受體（AR）信號通路及雄性生殖功能的影響。該研究成果發(fā)表在環(huán)境科學領域權威期刊Environmental Science & Technology。 

　　首先，研究團隊通過分子對接探索了TBPH與AR的相互作用，發(fā)現(xiàn)TBPH與AR具有較高的結合能力；接著采用重組酵母測試證實，TBPH單獨暴露不能影響AR介導的報告基因的表達，但與AR的激動劑DHT共暴露時，可以顯著抑制DHT誘導的報告基因的表達。上述結果證實TBPH可以與AR結合，并抑制AR介導的信號通路，從而表現(xiàn)出抗雄激素效應（圖1）。 

圖1 （A）TBPH與AR的對接構象；（B）TBPH抑制DHT誘導的報告基因表達

　　隨后，研究人員通過離體暴露發(fā)現(xiàn)，TBPH可顯著抑制Leydig 細胞的增殖以及細胞內(nèi)雄激素的產(chǎn)生。將正常雄性斑馬魚的精子于體外暴露于TBPH之后，精子的總運動活力和向前運動活力均顯著降低（圖2）。上述結果證實，TBPH可以影響雄性生殖細胞的功能，降低精子的運動活力。 

圖2 TBPH對Leydig 細胞（A）增殖和（B）雄激素生成的影響；TBPH體外暴露對（C）精子總活力和（D）向前運動的影響

　　最后，研究人員通過活體暴露實驗證實，環(huán)境相關濃度的TBPH暴露可顯著抑制雄魚的求偶行為和精子活力，并導致子代的孵化率、存活率和體長均顯著降低；進一步通過HPG軸相關基因轉錄譜及熒光免疫染色研究發(fā)現(xiàn)，TBPH的雄性生殖毒性主要與大腦中AR受體的表達抑制有關。以上結果進一步證實，TBPH通過AR受體介導的途徑引起雄性生殖毒性。 

圖3 TBPH對（A）HPG軸基因轉錄譜和（B）端腦AR表達的影響

　　上述研究結果有助于進一步了解TBPH的生殖毒性及其潛在機制，并提示TBPH可能對水生生物及人體生殖健康造成潛在危害。相關成果發(fā)表于Environmental Science & Technology雜志，付凱玉博士、華江環(huán)副教授為論文的共同第一作者，楊麗華青年研究員和李瑞雯高級工程師為論文的共同通訊作者，該研究得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金的資助。文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c07129。