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环境中存在多种化合物都具有天然雌激素效应。这些化合物能干扰生物内分泌系统的正常功能,危害个体及其子代的健康,被统称为环境雌激素。其中以17β-雌二醇(17β-Estrodiol,E2)为其中最典型的代表。本研究选用斑马鱼作为实验材料,采用实时荧光定量反转录链式聚合酶反应(qRT-PCR)、转录组测序、蛋白质组iTraq定量分析等技术,探究了雌二醇对斑马鱼的毒性机制。以乙醇为助溶剂,配制0、10 ng/L、1、2、2.5、3、4、5、6 mg/L九个梯度浓度的17β-雌二醇溶液,对斑马鱼胚胎进行毒性处理,在不同的时间点(50 hpf、60 hpf、70 hpf、106 hpf、9 dpf)后,在显微镜下观察其对斑马鱼胚胎发育、形态变化和孵化率的影响。结果表明,经雌二醇溶液处理的胚胎会产生畸形,包括脊柱弯曲、心包水肿等,严重者直接死亡。此外,雌二醇还可以延迟斑马鱼胚胎的孵化。总之,经雌二醇处理后的胚胎的畸形率、死亡率和延迟孵化的程度均呈现一定的剂量效应。采用qRT-PCR定量分析了雌二醇对斑马鱼胚胎中孵化相关基因(zhe1)表达水平的影响,探究E2延迟斑马鱼孵化的分子机制。结果发现高浓度的E2能延迟zhe1的转录水平达到峰值所需的时间。之后,选用2 mg/L的雌二醇溶液对斑马鱼幼鱼(10 hpf)进行处理,选用10 ng/L的雌二醇溶液分别对斑马鱼幼鱼、21dpf的鱼、成年雌鱼(6月龄)、成年雄鱼(6月龄)进行处理,处理时长为9天。处理后,用qRT-PCR的方法分别检测各个处理组的斑马鱼体内性别分化相关基因(brca2,sox9a,sox9b,dmrt1和cyp19a1a)的表达水平的变化。结果表明:E2能上调雌性相关基因(brca2、sox9b)的表达,下调部分雄性相关基因(sox9a)的表达,对不同发育阶段的斑马鱼体内的性激素转化通路(cyp19a1a)的影响不同。选用0、10 ng/L的雌二醇溶液分别对斑马鱼幼鱼(10 hpf)进行处理。9天后,收集幼鱼,进行转录组测序和蛋白组的同位素标记法相对与绝对定量(iTRAQ)分析。转录组分析结果表明:经E2处理后,斑马鱼体内有82个基因上调和236个基因下调。经GO和KEGG注释和归纳分析后,得到雌二醇对斑马鱼的主要毒性影响:减缓新陈代谢(降低转录和翻译的效率,抑制血管形成,抑制增殖,抑制凋亡),抑制胆汁酸和甾类激素的合成,加快ATP的消耗(编码ATPase的基因上调表达,嘌呤代谢减缓),诱导斑马鱼启动自我保护机制(增强皮肤屏障作用)。经蛋白组iTRAQ分析后得到雌二醇对斑马鱼的主要毒性影响为:抑制细胞增殖和增强皮肤屏障作用,这与转录组学的结果部分一致。本研究从分子水平、转录组水平和蛋白组水平上,研究了雌二醇对不同发育阶段斑马鱼的毒性机制。为环境雌激素的毒性研究及其排放标准的制定提供了参考。