第 卷 第 期 年 月! "#$%&#% '% 李 环 张 洋 婷 刘 呈 惠 等 %% 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 暴 露 对 雄 性 大 鼠 生 精 细 胞 功 能 影 响 * % 环 境 科 学 学 报 1 1 2 3 4 5 2 3 %% )!#),$' $ #!' # $) # #)!! $ * %! 1 1 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 暴 露 对 雄 性 大 鼠 生 精 细 胞 功 能 影 响 李 环 张 洋 婷 刘 呈 惠 黄 丽 娜 白 陆 靳 曙 光 % 北 华 大 学 公 共 卫 生 学 院 环 境 卫 生 教 研 室 吉 林 % 哈 尔 滨 医 科 大 学 公 共 卫 生 学 院 毒 理 学 教 研 室 哈 尔 滨 1 收 稿 日 期 0 0 修 回 日 期 录 用 日 期 摘 要 观 察 不 同 剂 量 的 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 对 成 年 大 鼠 生 精 细 胞 损 伤 端 粒 酶 和 端 粒 酶 逆 转 录 酶 7 表 达 影 响 % 对 只 健 康 雄 性 6 大 鼠 随 机 分 成 组 分 别 为 8 9 9 8 9 9 8 9 9 个 染 毒 组 和 个 对 照 组 灌 胃 量 为 2 8 9 体 重 灌 胃 法 连 续 给 药 周 % 对 体 重 脏 器 重 等 指 标 进 行 称 量 对 附 睾 中 精 子 密 度 精 子 畸 形 率 等 进 行 检 测 免 疫 组 化 法 检 测 大 鼠 生 精 细 胞 端 粒 酶 活 性 的 表 达 核 酸 原 位 杂 交 检 测 睾 丸 生 精 细 胞 7 的 表 达 % 结 果 表 明 与 对 照 组 比 较 中 高 剂 量 组 体 重 睾 丸 附 睾 及 睾 丸 脏 器 系 数 指 标 有 统 计 学 意 义 : ; 体 重 右 侧 睾 丸 和 右 侧 附 睾 与 染 毒 剂 量 呈 负 性 相 关 9%00:% 9% 1 :% 9% 1 :% % 高 中 剂 量 组 精 子 密 度 精 子 活 率 与 对 照 组 和 低 剂 量 组 比 较 均 降 低 差 异 均 有 统 计 学 意 义 :% 高 中 剂 量 组 总 畸 形 率 分 别 与 对 照 组 和 低 剂 量 组 比 较 均 增 高 差 异 均 有 统 计 学 意 义 :% % 对 照 组 低 剂 量 组 中 剂 量 组 及 高 剂 量 组 生 精 小 管 7 表 达 明 显 下 降 染 毒 组 生 精 小 管 7 表 达 数 分 别 低 于 对 照 组 数 目 也 明 显 减 少 差 异 均 有 统 计 学 意 义 :% % 研 究 表 明 一 定 剂 量 的 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 可 通 过 抑 制 生 精 细 胞 7 的 表 达 使 端 粒 酶 活 性 降 低 从 而 导 致 生 精 细 胞 损 伤 对 大 鼠 的 生 长 发 育 及 睾 丸 功 能 具 有 毒 性 作 用 % 关 键 词 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 端 粒 酶 逆 转 录 酶 7 生 精 细 胞 文 章 编 号 1 1 中 图 分 类 号 0% 文 献 标 识 码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基 金 项 目 吉 林 省 科 技 发 展 计 划 资 助 项 目 &#% 吉 林 市 科 技 发 展 计 划 项 目 &#% 北 华 大 学 大 学 生 创 新 计 划 项 目 &#% #$# $ #( #)* $ #+ &#% #$# $ #( #)* $, &#% - #+ # # )# #). / +!,#) #$#, &#% 作 者 简 介 李 环 01 男 讲 师 $($ %# 通 讯 作 者 责 任 作 者 $ (! %# 2-3 01 $ $ $($ %# $ (! %#
期 李 环 等 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 暴 露 对 雄 性 大 鼠 生 精 细 胞 功 能 影 响 1 )!# $ + $#'!!) #!%,$' $ 6. $#! +!! '!!' # $! 引 言 - # # 近 年 来 生 殖 健 康 问 题 日 益 突 出 % 不 孕 不 育 等 各 种 生 殖 系 统 疾 病 的 发 病 率 逐 年 升 高 其 中 不 育 的 原 因 大 约 有 @ 来 自 男 性 这 又 有 0@ A @ 是 源 于 精 子 出 现 障 碍 6 % 种 种 迹 象 表 明 男 性 生 殖 健 康 与 环 境 内 分 泌 干 扰 物 密 切 相 关 % 因 此 引 起 人 们 对 这 些 物 质 高 度 关 注 3B - 0 % 已 知 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 是 造 成 雄 性 生 殖 毒 性 的 重 要 内 分 泌 干 扰 物 之 一 其 对 男 性 生 殖 健 康 带 来 的 损 害 也 广 泛 引 起 全 世 界 的 关 注 有 关 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 对 雄 性 生 殖 系 统 影 响 的 研 究 多 种 多 样 但 迄 今 为 止 有 关 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 6. 对 睾 丸 生 精 细 胞 的 影 响 和 作 用 机 制 尚 未 有 明 确 的 结 论 % 端 粒 酶 是 一 种 核 糖 核 蛋 白 主 要 由 7& 和 蛋 白 质 组 成 在 正 常 的 生 精 过 程 中 有 端 粒 酶 的 表 达 正 是 由 于 端 粒 酶 的 表 达 才 使 精 原 细 胞 保 持 旺 盛 的 增 生 分 化 能 力 由 精 原 细 胞 分 裂 为 精 母 细 胞 由 精 母 细 胞 分 裂 为 圆 形 精 子 细 胞 进 而 发 育 为 精 子 % 端 粒 酶 活 性 在 生 殖 细 胞 中 特 异 性 终 生 性 表 达 并 在 生 殖 细 胞 减 数 分 裂 中 起 重 要 作 用 2 % % 因 此 在 睾 丸 生 精 过 程 中 曲 细 精 管 中 大 量 端 粒 酶 的 表 达 对 睾 丸 的 正 常 生 理 调 节 及 男 性 正 常 生 殖 能 力 具 有 重 要 的 意 义 % 但 关 于 内 分 泌 干 扰 物 是 否 对 生 殖 细 胞 端 粒 酶 的 表 达 有 影 响 以 及 端 粒 酶 表 达 在 内 分 泌 干 扰 物 致 雄 性 生 殖 损 害 中 的 意 义 的 研 究 国 内 外 报 道 甚 少 % 本 研 究 采 用 6. 对 大 鼠 灌 胃 染 毒 检 测 大 鼠 生 精 细 胞 端 粒 酶 活 性 的 表 达 初 步 探 讨 内 分 泌 干 扰 物 6. 的 生 殖 毒 性 及 生 精 功 能 障 碍 发 生 机 制 以 期 为 临 床 男 性 不 育 诊 断 治 疗 提 供 新 的 依 据 和 手 段 % 材 料 与 方 法 $! #! % 材 料 6. 分 析 纯 纯 度 % @ 上 海 化 学 厂 7 原 位 杂 交 试 剂 盒 武 汉 博 士 德 生 物 工 程 有 限 公 司 伟 力 彩 色 精 子 质 量 检 测 系 统 北 京 伟 力 新 世 纪 发 展 有 限 公 司 % 方 法 %% 实 验 动 物 选 择 及 处 理 周 龄 清 洁 级 雄 性 ' 6 =$, 大 鼠 只 吉 林 大 学 实 验 动 物 中 心 提 供 经 适 应 性 饲 养 0 确 认 正 常 后 纳 入 实 验 % 按 体 重 随 机 分 为 个 染 毒 组 高 剂 量 组 8 9 9 中 剂 量 组 8 9 9 低 剂 量 组 8 9 9 另 设 一 个 溶 剂 对 照 组 灌 胃 量 为 2 8 9 体 重 连 续 灌 胃 周 每 日 次 给 予 颈 椎 脱 臼 法 处 死 大 鼠 % %% 大 鼠 体 重 睾 丸 和 附 睾 重 量 及 脏 器 系 数 检 测 方 法 参 照 毒 理 学 实 验 方 法 与 技 术 % 实 验 结 束 后 称 取 动 物 体 重 麻 醉 处 死 动 物 取 右 侧 睾 丸 附 睾 立 即 称 重 计 算 脏 器 系 数 脏 器 系 数 脏 器 湿 重 动 物 体 重 C@% %% 精 子 质 量 分 析 麻 醉 后 处 死 动 物 取 两 侧 附 睾 制 备 精 子 滤 液 % 操 作 均 在 0D 的 电 热 恒 温 水 浴 箱 中 进 行 % 采 用 伟 力 2*5 彩 色 精 子 质 量 检 测 系 统 进 行 精 子 密 度 精 子 活 率 及 总 畸 形 率 分 析 检 测 % %% 生 精 细 胞 7 表 达 检 测 方 法 参 照 7 原 位 杂 交 试 剂 盒 武 汉 博 士 德 生 物 工 程 有 限 公 司 进 行 % 采 用 原 位 核 酸 分 子 杂 交 - 3 法 光 学 显 微 镜 倍 下 观 察 每 个 样 本 睾 丸 组 织 切 片 随 机 选 取 个 生 精 小 管 切 片 垂 直 切 面 计 算 表 达 7 阳 性 的 生 精 小 管 数 % %% 统 计 学 方 法 采 用 % 软 件 包 进 行 分 析 参 数 检 验 多 样 本 间 比 较 采 用 单 因 素 方 差 分 析 检 验 组 间 比 较 采 用 检 验 非 参 数 检 验 采 用 检 验 用 E! 表 示 相 关 性 分 析 采 用 ' 分 析 相 关 系 数 用 表 示 % ( 结 果 7!$! % 大 鼠 体 重 睾 丸 和 附 睾 重 量 及 脏 器 系 数 检 测 从 表 可 见 对 照 组 及 各 染 毒 组 中 体 重 睾 丸 及 附 睾 指 标 是 逐 渐 降 低 脏 器 系 数 指 标 也 降 低 中 高 剂 量 组 分 别 与 对 照 组 比 较 体 重 睾 丸 附 睾 及 脏 器 系 数 指 标 均 有 统 计 学 意 义 :% 并 且 体 重 右 侧 睾 丸 和 右 侧 附 睾 与 染 毒 剂 量 呈 负 性 相 关 9;00:% 9% 1 :% 9% 1 :% 提 示 随 着 染 毒 剂 量 的 增 加 大 鼠 体 重 右 侧 睾 丸 和 右 侧 附 睾 重 量 也 下 降 %
1 卷 表 各 组 大 鼠 体 重 睾 丸 和 附 睾 重 量 及 其 脏 器 系 数 比 较 E $ # '!# #) #,=!! ',!= # # )! # #' E 组 别 动 物 数 体 重 右 侧 睾 丸 右 侧 附 睾 睾 丸 脏 器 系 数 对 照 组 % E % % E% % E% % @ E%@ 低 剂 量 组 1 % E% %1 E% % E%1 % @ E% @ 中 剂 量 组 1%1 E1% % E% % E% % @ E% @ 高 剂 量 组 % E%0 % E% % E% % 1@ E%@ 注 与 对 照 组 比 较 :% % % 精 子 质 量 分 析 由 表 可 见 各 染 毒 组 的 精 子 密 度 精 子 活 率 依 次 下 降 高 中 剂 量 组 精 子 密 度 精 子 活 率 分 别 与 对 照 组 和 低 剂 量 组 比 较 均 降 低 差 异 均 有 统 计 学 意 义 表 各 组 大 鼠 精 子 密 度 精 子 活 率 及 总 畸 形 率 分 析 结 果 E :% 各 染 毒 组 总 畸 形 率 明 显 上 升 高 中 剂 量 组 总 畸 形 率 分 别 与 对 照 组 和 低 剂 量 组 比 较 均 升 高 差 异 均 有 统 计 学 意 义 :% % $ $,!!#)!'!,!' # $, # $ $)# #! #' E 组 别 动 物 数 精 子 密 度 个 2 9 精 子 活 率 总 畸 形 率 对 照 组 % E %0 1% @ E % @ %@ E% @ 低 剂 量 组 % E% 0 %1@ E % @ %@ E% @ 中 剂 量 组 % E1 % 0 1% @ E%@ 1%1@ E% @ 高 剂 量 组 % E % %@ E%0@ % @ E %@ 注 与 对 照 组 比 较 :% % 与 低 剂 量 组 比 较 :% % % 生 精 细 胞 7 表 达 检 测 7 主 要 在 部 分 生 精 细 胞 的 细 胞 核 中 表 达 光 镜 下 阳 性 表 达 的 细 胞 核 呈 深 棕 黄 色 由 表 可 见 染 毒 组 生 精 小 管 7 表 达 数 分 别 低 于 对 照 组 数 目 也 明 显 减 少 差 异 均 有 统 计 学 意 义 :% % 表 ( 各 组 生 精 小 管 )!&) 表 达 数 分 析 E $ $,!!#) 7 '!! #! ) #! $! #' E 组 别 动 物 数 表 达 7 生 精 小 管 数 个 个 生 精 小 管 9 对 照 组 1% E% 低 剂 量 组 0%1 E% 中 剂 量 组 1%01 E % 高 剂 量 组 % E% 注 与 对 照 组 比 较 :% % 高 中 剂 量 组 和 对 照 组 生 精 小 管 7 表 达 数 与 精 子 密 度 的 相 关 性 分 析 中 生 精 小 管 7 表 达 数 与 精 子 密 度 呈 正 相 关 对 照 组 %0 : ; 低 剂 量 组 %0:% 中 剂 量 组 ; 1 :% 高 剂 量 组 %00 1:% % * 讨 论 6!! # 邻 苯 二 甲 酸 酯 类 物 质 ' $!! 是 广 泛 应 用 于 我 国 工 业 生 产 活 动 的 一 类 化 学 物 质 % 主 要 用 作 聚 氯 乙 稀 树 脂 粘 附 剂 和 纤 维 素 膜 的 增 塑 剂 在 塑 料 及 塑 料 制 品 的 生 产 和 处 理 过 程 中 可 释 放 入 环 境 中 在 环 境 中 广 泛 存 在 并 且 生 物 体 对 其 具 有 生 物 富 集 作 用 % %6. 属 于 邻 苯 二 甲 酸 酯 类 物 质 是 造 成 雄 性 生 殖 毒 性 的 重 要 内 分 泌 干 扰 物 之 一 其 对 男 性 生 殖 健 康 带 来 的 损 害 也 广 泛 引 起 全 世 界 的 关 注 有 关 6. 对 雄 性 生 殖 系 统 影 响 的 研 究 多 种 多 样 但 至 今 有 关 6. 对 睾 丸 的 影 响 和 作 用 机 制 尚 无 明 确 的 结 论 % % 6. 对 大 鼠 体 重 睾 丸 和 附 睾 重 量 及 脏 器 系 数 的 影 响 脏 器 系 数 是 反 映 器 官 发 育 和 功 能 状 态 的 一 种 指 标 % 本 实 验 研 究 表 明 睾 丸 系 数 在 8 9 剂 量 时 明 显 减 小 说 明 在 该 剂 量 下 睾 丸 的 发 育 受 到 了 一 定 的 影 响 % 体 重 右 侧 睾 丸 和 附 睾 与 染 毒 剂 量 呈 负 性 相 关 说 明 6. 可 以 影 响 大 鼠 的 食 欲 新 陈 代 谢 % 说 明 睾 丸 和 附 睾 是 6. 等 类 物 质 较 为 敏 感 的 靶 器 官 % % 对 精 子 质 量 分 析 影 响 曲 细 精 管 上 皮 由 生 殖 细 胞 和 支 持 细 胞 组 成 是 精 子 的 发 源 地 % 内 分 泌 干 扰 物 可 以 通 过 对 睾 丸 支 持 细 胞 的 打 击 直 接 作 用 于 各 级 生 精 细 胞 造 成 精 子 数 量 死 亡 率 的 异 常 6 $! % #(
期 %1 % 体 外 研 究 发 现 邻 苯 二 甲 酸 酯 可 进 入 和 作 用 于 胚 胎 期 生 精 小 管 索 部 位 通 过 干 扰 存 在 于 生 精 细 胞 和 支 持 细 胞 间 能 量 传 递 链 的 功 能 而 诱 导 生 精 细 胞 的 变 性 退 化., % % 本 实 验 结 果 显 示 随 着 染 毒 剂 量 的 增 加 大 鼠 附 睾 中 精 子 数 目 减 少 精 子 活 率 下 降 精 子 畸 形 率 增 高 % 说 明 6. 可 使 支 持 细 胞 遭 到 破 坏 进 而 影 响 生 精 上 皮 的 功 能 导 致 精 子 数 目 减 少 可 能 某 种 环 节 导 致 精 原 细 胞 向 精 子 细 胞 分 化 障 碍 最 终 抑 制 睾 丸 生 精 细 胞 的 成 熟 # #% %6. 也 通 过 破 损 的 血 睾 屏 障 作 用 于 支 持 细 胞 损 伤 支 持 细 胞 与 生 精 细 胞 间 通 讯 和 连 接 进 而 影 响 精 子 发 生 过 程 7, %0 %6. 还 可 增 强 <! <!2!'!! 1 和 的 表 达 明 显 增 加 而 $ 明 显 减 少 诱 导 细 胞 凋 亡 从 而 通 过 细 胞 凋 亡 机 制 致 生 精 细 胞 凋 亡 脱 落 导 致 精 子 质 量 下 降 ( % " 8 % % % 对 生 精 细 胞 7 表 达 的 影 响 众 所 周 知 在 真 核 细 胞 中 端 粒 酶 通 过 影 响 端 粒 的 长 度 在 决 定 细 胞 凋 亡 过 程 中 发 挥 着 重 要 的 作 用 2 % % 端 粒 是 位 于 染 色 体 末 端 的 6& 蛋 白 复 合 体 其 中 端 粒 酶 逆 转 录 酶 7 能 够 阻 止 端 粒 随 细 胞 分 裂 出 现 进 行 性 缩 短 % 因 此 7 的 表 达 水 平 决 定 了 端 粒 酶 的 活 性 % % 端 粒 酶 活 性 和 7 活 性 在 生 殖 细 胞 中 特 异 性 终 生 性 表 达 并 在 生 殖 细 胞 减 数 分 裂 中 起 重 要 作 用 < $! % % 研 究 证 明 端 粒 酶 逆 转 录 酶 活 性 终 生 表 达 于 精 原 细 胞 精 母 细 胞 等 各 级 生 精 细 胞 中 并 随 精 子 发 生 过 程 呈 下 降 趋 势 而 在 成 熟 精 子 中 缺 乏 2 % 研 究 表 明 7 的 表 达 与 端 粒 酶 活 性 呈 平 行 关 系 端 粒 酶 活 性 主 要 由 7 表 达 水 平 的 高 低 决 定 %!# % % 端 粒 酶 活 力 被 抑 制 或 缺 乏 可 促 发 生 精 细 胞 凋 亡 精 子 生 成 数 量 和 质 量 下 降 导 致 雄 性 生 殖 能 力 降 低 5 % % 本 实 验 研 究 显 示 对 照 组 中 剂 量 染 毒 组 及 高 剂 量 染 毒 组 生 精 小 管 7 表 达 明 显 下 降 染 毒 组 生 精 小 管 7 表 达 数 分 别 低 于 对 照 组 数 目 也 明 显 减 少 % 说 明 染 毒 以 后 7 表 达 下 降 促 进 生 殖 细 胞 增 生 能 力 减 弱 精 子 生 成 减 少 % 端 粒 酶 逆 转 录 酶 主 要 表 达 于 精 原 细 胞 精 母 细 胞 在 精 原 细 胞 中 表 达 水 平 最 高 在 支 持 细 胞 间 质 细 胞 和 精 子 中 无 表 达 6. 可 能 通 过 抑 制 精 原 细 胞 和 精 母 细 胞 李 环 等 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 暴 露 对 雄 性 大 鼠 生 精 细 胞 功 能 影 响 7 活 性 诱 发 生 精 细 胞 凋 亡 增 加 精 子 生 成 减 少 精 子 总 畸 形 率 增 加 这 可 能 是 6. 生 殖 毒 理 的 分 子 机 制 之 一 % 当 然 作 为 一 种 环 境 内 分 泌 干 扰 物 6. 可 能 通 过 多 种 途 径 来 发 挥 其 生 殖 毒 性 尚 需 做 进 一 步 的 研 究 探 讨 % 本 实 验 研 究 还 显 示 高 中 剂 量 组 和 对 照 组 生 精 小 管 7 表 达 数 与 精 子 密 度 呈 现 正 相 关 说 明 随 着 6. 染 毒 剂 量 的 增 加 支 持 细 胞 遭 受 严 重 损 坏 生 精 小 管 内 精 子 密 度 逐 渐 降 低 生 精 小 管 7 表 达 数 也 逐 渐 降 低 % 因 此 可 以 认 为 7 表 达 数 是 反 映 6. 对 睾 丸 支 持 细 胞 产 生 生 殖 毒 性 的 一 个 生 物 学 标 志 物 % 责 任 作 者 简 介 靳 曙 光 男 副 教 授 博 士 主 要 从 事 环 境 卫 生 与 环 境 毒 理 研 究 % 参 考 文 献 &"#., & 6)#* "# & % %6 ) $ )! #)' $!#!! $ + * %. #$7 '# 0 0 0 6 7 ' & %% #$ $! )#5> # $ # = #' #$ #?##!'?##!' * %. # 1 6 $! 7 % % $ ) '# + ) #! $ + ##) $!! * %3 ' # #$ 0 < $! 6 3 8 * %% $#,!) # # #) #! $, * %& 7 + 1 0 ( #,#! = 5! % % '!! # $,!!#)!! ) =,$,$ ' $! 6& #, $ 7 7 * % # #$''$' #$ # # # # % %!' ) ) #)' $! #! $ + $#'! * % 0 #( #+ #=$ * %1% #' #$# $!#) $ #!!! ) # # * % -. # * 2 2.$!# *7 %%!! $#$ )# ) # $ $#! #! $! ) $? # $, + $#' * %6 +. #$ 0 1 2 2 < # ',#'#$#!. %%- $ $#! ' #!, '!! # # * % & 0!# 5 5! %% $#!! $#! # $ $! * % $ 3 #8 5#! % %6!! 1 )
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