摘要:目的 探討不同濃度飲水鉛暴露對(duì)雄性大鼠睪丸形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)分泌激素、精子影響,為研究鉛致男(雄)性生殖損傷機(jī)制的研究奠定基礎(chǔ)。方法 以36只清潔級(jí)SD雄性大鼠為對(duì)象,隨機(jī)分為三組。每日進(jìn)行飲水染毒,10w后取睪丸組織HE染色,取靜脈血檢測(cè)FSH、LH、T水平,并觀察精子形態(tài)。結(jié)果 隨著鉛染毒濃度的增加,大鼠體重下降,染毒組中睪丸生精小管出現(xiàn)萎縮,高劑量染毒組生精小管內(nèi)還出現(xiàn)明顯的空泡。高劑量組血清中LH的含量上升,T含量與對(duì)照組相比下降明顯;鉛暴露組出現(xiàn)精子畸形。結(jié)論 鉛暴露可引起雄性大鼠睪丸病理結(jié)構(gòu)異常,激素分泌異常,精子畸形增加,從而引起生殖功能的異常。
關(guān)鍵詞:鉛;睪丸;精子
鉛是一種常見的重金屬毒物,在體內(nèi)的半衰期長(zhǎng),對(duì)生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)有毒害作用[1]。正常的男性生殖功能有賴于正常的性器官正常生理功能及性激素的調(diào)節(jié),正常情況各種激素的分泌量是相對(duì)恒定的,其中某一種激素分泌量升高或降低,將影響精子發(fā)生,并致第二性征改變及性功能障礙。本研究從大鼠著手,檢測(cè)鉛對(duì)大鼠睪丸正常形態(tài),性激素水平及精子的影響,以進(jìn)一步探討鉛對(duì)生殖功能的毒作用機(jī)制。
1資料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料、動(dòng)物模型制備及標(biāo)本收集 健康SD雄性大鼠36只,體重(150±10)g,SPF級(jí),從湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心購(gòu)買。將36只SD大鼠按體重進(jìn)行隨機(jī)分為三組,每組動(dòng)物12只,設(shè)為對(duì)照組(去離子水)低濃度鉛染毒組(400mg/L)和高濃度鉛染毒組,實(shí)驗(yàn)前觀察1w,各組動(dòng)物活動(dòng)、進(jìn)食、糞便均無(wú)異常后開始在飲水中加入鉛,加入醋酸鉛,采用自由飲水進(jìn)行染毒,日飲水量為100ml/Kg,連續(xù)染毒10w。染毒結(jié)束后將動(dòng)物斷頭處死,取血,冰盤上迅速取出睪丸組織,經(jīng)4%多聚甲醛固定,常規(guī)石蠟包埋4μm切片。按鉛染毒分組檢測(cè)血清T、FSH、LH水平,附睪取下后,在預(yù)熱37℃的生理鹽水中采用\"縱1+橫2\"方式剪三刀,靜置約5 min讓精子從附睪尾中游出,棄去附睪尾,得到精子懸液在鏡下觀察精子形態(tài)。
1.2統(tǒng)計(jì)分析 采用Epi Data 3.0軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù),雙份錄入資料并進(jìn)行邏輯審核,錄入后的雙份資料隨機(jī)抽樣核對(duì),抽樣率為10.0%,錯(cuò)誤率<5.0‰。應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料采用x±s表示,組間比較采用方差分析。計(jì)數(shù)資料采用相對(duì)數(shù)描述,率的比較采用χ2檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1鉛染毒對(duì)大鼠體重的影響 SD雄性大鼠共染毒10w,染毒前三周各劑量組體重與對(duì)照組相比,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),高劑量染毒組體重在染毒4~10w與對(duì)照組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),低劑量染毒組體重在染毒5~10w與對(duì)照組相比,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
2.2鉛染毒對(duì)大鼠睪丸HE染色結(jié)果 對(duì)照組睪丸曲細(xì)精管及其間質(zhì)結(jié)構(gòu)正常,完整;各級(jí)生精細(xì)胞排列規(guī)則,形態(tài)正常。經(jīng)鉛染毒后,生精小管出現(xiàn)萎縮,生精細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞數(shù)目及層次減少,高劑量染毒組生精小管內(nèi)還出現(xiàn)明顯的空泡變。
2.3鉛染毒對(duì)大鼠睪丸性激素的影響及血鉛濃度測(cè)定 對(duì)鉛暴露組及對(duì)照組血清性激素水平進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示高劑量組LH含量與對(duì)照組比較升高,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05);高劑量組T水平降低,與對(duì)照組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。而FSH無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。對(duì)血鉛濃度進(jìn)行測(cè)定,低劑量組血鉛濃度高于對(duì)照組,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),高劑量組與對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
注:經(jīng)單因素方差分析,與對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01。
2.4鉛染毒對(duì)大鼠精子的影響 在鏡下觀察可見對(duì)照組精子發(fā)育正常,鉛染毒組出現(xiàn)雙尾畸形精子、不定形頭精子,精子畸形率增加。見圖1。
圖1 雙尾畸形精子圖2不定形頭畸形精子
3 討論
暴露于鉛的動(dòng)物常表現(xiàn)為精液量減少、精子活動(dòng)降低、果糖減少、畸形率增加等,這與鉛對(duì)睪丸脂質(zhì)過(guò)氧化作用及對(duì)睪丸支持細(xì)胞損害有關(guān)。支持細(xì)胞及其功能是支持和營(yíng)養(yǎng)生精細(xì)胞。
本研究主要采用亞急性毒性試驗(yàn),選取的2個(gè)暴露水平400和800 mg/L是參考相關(guān)研究[2]及預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示隨著鉛染毒濃度的增加,大鼠體重下降,染毒組中睪丸生精小管出現(xiàn)萎縮,生精細(xì)胞排列紊亂,細(xì)胞數(shù)目及層次減少。血清中LH的含量升高,T含量與對(duì)照組相比下降明顯,且鉛暴露組出現(xiàn)精子畸形。還發(fā)現(xiàn),高濃度組大鼠反射行為能力減退,發(fā)育較低濃度組和對(duì)照組遲緩,大鼠的肌力、耐力、神經(jīng)肌肉活動(dòng)能力顯著低于對(duì)照組。由于目前國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)缺乏專門針對(duì)雄性SD大鼠的組織學(xué)和血清學(xué)研究,尤其是大鼠血鉛水平及神經(jīng)傳導(dǎo)速度等測(cè)定結(jié)果國(guó)內(nèi)未見相關(guān)報(bào)道。
研究表明鉛對(duì)睪丸發(fā)育有直接毒性作用[3],本次研究中亦發(fā)現(xiàn)鉛染毒組精子畸形率增加。睪丸內(nèi)精子的發(fā)生是精原細(xì)胞周期性發(fā)育為成熟的高度分化的精子的過(guò)程,睪丸組織分泌數(shù)十種物質(zhì)參與生精細(xì)胞的分化成熟,保證精子發(fā)生的正常有序進(jìn)行。本次試驗(yàn)中可發(fā)現(xiàn)鉛對(duì)睪丸組織形態(tài)中的間質(zhì)細(xì)胞生精細(xì)胞等損失,導(dǎo)致T生成降低,T水平的降低導(dǎo)致腺垂體LH分泌增加。以上結(jié)果顯示鉛影響睪丸組織正常生理結(jié)構(gòu),引起T激素分泌降低,精子生成異常,從而影響雄性正常生殖功能。
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編輯/王海靜