靳冠通,李 健,陳耀星,王 曈
(1.河南科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河南 洛陽(yáng)471003;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀100193)
各種促凋亡信號(hào)(如環(huán)境不利因素、損傷、輻射、化療藥物、興奮性氨基酸、死亡配體等)都引起細(xì)胞內(nèi)源性或外源性活性氧(ROS)升高或氧化還原平衡改變,這可能作為信號(hào)觸發(fā)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。當(dāng)?shù)蛲鰡?dòng)后,ROS進(jìn)一步升高可能加速凋亡過(guò)程[1]。目前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡存在3條途徑:線粒體通路、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通路和死亡受體通路均與ROS密切相關(guān)。研究證實(shí),一些植物提取物和環(huán)境激素引發(fā)的生殖損害多與氧化應(yīng)激有關(guān)[2-3]。精液中脂質(zhì)過(guò)氧化物含量與精子運(yùn)動(dòng)力呈反比,同時(shí)精子頂體對(duì)活性氧(ROS)非常敏感,因此機(jī)體過(guò)氧化水平與雄性生殖密切相關(guān)[4]。雙酚A(BPA)是在1963年為防止流產(chǎn)而合成的雌激素樣化合物,但以后逐漸用于工業(yè)生產(chǎn)聚碳酸酯塑料、環(huán)氧樹(shù)脂及阻燃劑等。由于BPA普遍存在于自然環(huán)境中,使人們時(shí)刻都暴露其中,對(duì)健康造成多種負(fù)面影響,尤其顯著的是對(duì)生殖系統(tǒng)的損傷。本試驗(yàn)將揭示孕期雙酚A暴露對(duì)雄性子代大鼠生殖功能的影響及途徑,為防治雄性生殖疾病研究提供新思路和理論依據(jù)。
1.1 動(dòng)物處理 妊娠0 d的雌性SD大鼠分別灌胃50μL含0、1、10mg/kg體重雙酚A的橄欖油(n=5),每天1次,連續(xù)2周。分娩的雄性子代大鼠生長(zhǎng)至8周齡,麻醉、處死,取睪丸、副睪、精囊腺及前列腺稱(chēng)重,制作切片。取附睪尾檢測(cè)精子指標(biāo)。睪丸勻漿后待測(cè)抗氧化指標(biāo)。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、總抗氧化能力(TAOC)、丙二醛(MDA)及一氧化氮(NO)測(cè)定試劑盒,購(gòu)自安迪(北京)生物科技有限公司。
1.2 樣本處理與檢測(cè)-精子數(shù)量、活率、頂體完整及畸形率 稀釋附睪尾精液,用血球計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)精子密度。精子抹片行Giemsa染色,觀察畸形情況。精子數(shù)量以×106/mL表示,精子存活率、畸形率、頂體完整率分別以百分?jǐn)?shù)(%)表示。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 以上數(shù)據(jù)用SPSS12軟件包進(jìn)行單因素方差分析(OneWay ANOVA),以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,P<0.01為差異極顯著,P<0.05為差異顯著。
2.1 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠睪丸、副睪、精囊腺及前列腺的影響 如表1所示,對(duì)照組睪丸、附睪、精囊腺及前列腺的重量分別為3.12、1.09、1.31 g及0.83 g,10mg雙酚A組睪丸、附睪、精囊腺、前列腺的重量分別下降52.88%、40.37%、40.46%、36.14%,差異極顯著(P<0.01);1mg組變化不明顯(P>0.05)。
表1 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠睪丸、附睪、精囊腺及前列腺重量的影響
2.2 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠睪丸組織結(jié)的影響正常大鼠睪丸曲精小管排列整齊,結(jié)構(gòu)清晰;間質(zhì)組織充實(shí)。管壁中生精細(xì)胞輪廓清楚,層次分明;管腔內(nèi)多充滿(mǎn)長(zhǎng)形精子細(xì)胞和發(fā)育成熟的精子。雙酚A 10mg組曲精小管的管壁變薄,曲精小管內(nèi)細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞分層減少,細(xì)胞間隙增大,管腔內(nèi)有大量異常脫落的精母細(xì)胞和精子細(xì)胞,少見(jiàn)長(zhǎng)形精子細(xì)胞和精子。
2.3 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠睪丸抗氧化能力的影響
圖1 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠組織結(jié)構(gòu)的影響
對(duì)照組SOD、GSH-Px、T-AOC的活性為156.73U/mL、31.53U/L、8.5U/mL,MDA、NO含量為3.04 nmol/mL、7.94μmol/L。10mg/kg體重雙酚A組SOD、GSH-Px、T-AOC的活性為82.15U/mL、18.31U/L、4.46 U/mL,極顯著下降(P<0.01);MDA、NO含量為5.24 nmol/mL、13.63μmol/L,極顯著升高(P<0.01)。低劑量組變化不明顯(P>0.05)。
大量研究證實(shí),環(huán)境雌激素可造成很多雄性生殖系統(tǒng)疾病,胚胎期、出生前后或成年動(dòng)物接觸己烯雌(DES)均可導(dǎo)致雄性生殖損害[5],研究主要集中在自然流產(chǎn)、早產(chǎn)、死產(chǎn)、先天畸形、嬰兒出生低體重發(fā)生率等,近年來(lái)由于雄性中介而導(dǎo)致雌性不良生育后果的研究日益增多[6]。張浩等對(duì)孕鼠第7~20天采用不同劑量壬基酚(NP)染毒,100、200ms/kg體重劑量組妊娠20 d和產(chǎn)后2 d的雄性子代睪丸PCNA表達(dá)顯著低于對(duì)照組,而且,產(chǎn)后2 d雄性子代附睪PCNA和睪丸芳香化酶表達(dá)也顯著低于對(duì)照組。間質(zhì)細(xì)胞增殖能力下降將加劇類(lèi)固醇激素合成分泌不足,并將影響到性成熟后的睪丸功能[7]。Fielden利用DES處理妊娠小鼠,高劑量組雌鼠生育指數(shù)、仔數(shù)出生數(shù)量、雄性比例均顯著下降[8]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,應(yīng)用炔雌醚連續(xù)3周處理雄性小鼠導(dǎo)致睪丸、附睪、精囊腺和前列腺萎縮,重量均顯著降低;配合睪丸組織結(jié)構(gòu),抑制器官發(fā)育及睪丸精子發(fā)生。氧化應(yīng)激是組織損傷的途徑之一[9],本研究發(fā)現(xiàn)雙酚A降低抗氧化酶活性、升高脂質(zhì)過(guò)氧化物丙二醛和活性氧一氧化氮含量,破壞抗氧化能力;最終造成精子品質(zhì)下降。結(jié)果表明,孕期10mg/kg體重雙酚A暴露致子代雄性大鼠生殖功能異常,其深層機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
表2 雙酚A暴露對(duì)子代大鼠睪丸抗氧化能力的影響
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