17beta-Trenbolonにさらされたシープスヘッドミノーのエストロゲン応答性血漿タンパク質バイオマーカーと生殖エンドポイントの比較

タンパク質プロファイリングは、内分泌修飾活動の化学物質をスクリーニングするために診断的に適用できるバイオマーカーの検出に使用できます。以前の研究では、質量スペクトル分析により、エストロゲンアゴニスト処理の雄および重大な雌シープスミノーの血漿中に4つのペプチド（2950.5、2972.5、3003.4、3025.5m/z）が明らかになりました。この研究では、これらの4つのエストロゲン応答性ペプチドの発現に関する合成アンドロゲンである17beta-Trenbolonの用量関連効果の可能性を調査するために、成体SHMを用いた21日間の生殖アッセイを実施しました。さらに、ペプチドバイオマーカーの反応は、繁殖力、組織病理学、二次性特性、長さ、体重、肝臓の指数、女性のゴナドソーマティックインデックス、プラズマビテロゲン（VTG）レベルの伝統的な生殖エンドポイントと比較されました。魚は、断続的なフロースルー投与システムを使用して、0.005、0.05、および5.0マイクログ/L、溶媒コントロール（トリエチレングリコール、TEG）、および海水制御（SW）に継続的に曝露しました。MALDI-TOF MSおよびVTGタンパク質による定量的ELISAによる4つのペプチドバイオマーカーの存在について血漿を分析しました。トレンボロン治療とコントロールの雄の魚は、4つのペプチドバイオマーカーまたは測定可能なレベルのVTGの発現を示さなかった。エストロゲン応答性バイオマーカーと血漿VTGは、SW、TEG、0.005および0.05マイクログ/Lの曝露の雌で構成的に発現しました。4つのペプチドバイオマーカーはすべて、5.0マイクログ/L治療レベルで有意に減少しました（P <0.0002からP <0.005）。これは、繁殖力の有意な減少と卵巣形態の変化に対応していました。5.0マイクログ/L治療の雌魚では、VTGの明確で有意でない減少も観察されました。この研究の結果は、これらのエストロゲン応答性タンパク質バイオマーカーの適用が、労働集約的で実施する費用がかかる繁殖力の測定に代わる費用対効果の高い代替手段である可能性があることを示唆しています。

Protein profiling can be used for detection of biomarkers that can be applied diagnostically to screen chemicals for endocrine modifying activity. In previous studies, mass spectral analysis revealed four peptides (2950.5, 2972.5, 3003.4, 3025.5m/z) in the plasma of estrogen agonist-treated male and gravid female sheepshead minnows (Cyprinodon variegatus, SHM), which served as distinct estrogenic biomarkers. In this study, a 21-day reproductive assay with adult SHM was conducted to investigate possible dose-related effects of the synthetic androgen, 17beta-trenbolone, on expression of these four estrogen-responsive peptides. In addition, the response of the peptide biomarkers were compared to traditional reproductive endpoints of fecundity, histopathology, secondary sex characteristics, length, weight, hepatosomatic index, female gonadosomatic index and plasma vitellogenin (VTG) levels. Fish were continuously exposed to 0.005, 0.05, and 5.0 microg/l, a solvent control (triethylene glycol, TEG), and a seawater control (SW) using an intermittent flow-through dosing system. Plasma was analyzed for the presence of the four peptide biomarkers by MALDI-TOF MS and VTG protein by quantitative ELISA. Male fish from the trenbolone treatments and controls showed no expression of the four peptide biomarkers or measurable levels of VTG. The estrogen-responsive biomarkers and plasma VTG were constitutively expressed in females from the SW, TEG, 0.005 and 0.05 microg/l exposures. All four peptide biomarkers were significantly reduced (p<0.0002 to p<0.005) at the 5.0 microg/l treatment level which corresponded with significant reductions in fecundity and changes in ovarian morphology. A distinct but non-significant reduction in VTG was also observed in female fish from the 5.0 microg/l treatment. Results of this study suggest application of these estrogen-responsive protein biomarkers may be a cost effective alternative to fecundity measures which are labor intensive and expensive to conduct.