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《山东大学》 2010年
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DFP对铝染毒大鼠生殖系统保护作用机制的研究

徐华雷  
【摘要】: 【目的】 随着科学技术的进步,铝的生物毒性作用逐渐被发现并受到普遍关注。铝在自然界普遍存在,人们在日常生活中会摄入大量的铝,并在体内蓄积产生多种毒性作用。目前其神经系统毒性已受到广泛关注,很多研究发现铝可引起多种神经退行性疾病,如老年性痴呆、透析性脑病等。另外铝还可以妨碍正常的钙、磷代谢,抑制机体内的抗氧化系统,引起骨组织损害、生殖功能降低、贫血以及其他疾病。铝引起机体生殖功能障碍的机制主要有抑制抗氧化系统作用,改变酶的活力,影响遗传物质合成等。对于金属负荷过多引起的疾病,一般倾向于采用其螯合剂来治疗。人们曾经尝试过多种螯合剂用于铝的排出,结果均不太理想。本研究把DFP(1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮,去铁酮)作为一种铝的新型螯合剂,以Wistar大鼠为实验动物,将其生殖系统作为靶器官,研究DFP对铝负荷过多引起的生殖损伤的保护作用,探讨其作用机理,为开发一种新的临床应用排铝药物提供依据。 【方法】 1动物实验 实验动物选用健康雄性Wistar大鼠35只,体重180g~220g,自由饮水及进食。动物按照体重随机分成5组:阴性对照组、铝对照组、DFP低剂量组、DFP中剂量组和DFP高剂量组。大鼠以灌胃方式给药,每周连续给药五天,间隔两天后继续给药,制造铝慢性中毒模型。阴性对照组每日给予1ml生理盐水,其余各组均以剂量为172.5mg/(kg·d)的氯化铝溶液灌胃,染毒时程为8周。造模成功后,DFP各组给予不同剂量的DFP解毒,阴性对照组及铝对照组以1ml生理盐水代替。解毒2周后,大鼠禁食24小时,内眦取血,处死,解剖出睾丸附睾等,冰箱内冷藏备用。 2.大鼠一般情况及脏器系数 大鼠每日观察一般情况及称重,并根据体重给予相应剂量灌胃。记录大鼠每日体重,绘制体重变化曲线,比较变化是否有差异。大鼠处死后,解剖出睾丸、附睾,称重并计算脏器系数,各组织供其他实验使用。 3.DFP排铝效果及对必需元素的影响 称取各组大鼠睾丸组织,用微波消解仪进行消化。采用石墨炉原子吸收光谱法测定铝元素,火焰原子吸收光谱法测定铜、锌、钙、铁和镁元素。观察DFP排铝效果和对睾丸组织中必需元素的影响。 4.DFP对铝染毒大鼠睾丸组织中抗氧化系统的影响 称取大鼠睾丸组织制成匀浆。测定其中超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量,研究DFP对铝负荷导致睾丸中抗氧化系统损伤的恢复作用。 5.DFP对铝染毒大鼠睾丸标志酶的影响 称取大鼠睾丸组织制成匀浆。测定其中睾丸标志酶乳酸脱氢酶(LDH)和β-葡糖苷酸酶(β-G)的活力,研究DFP对铝染毒所致睾丸标志酶活性降低的恢复作用。 6.DFP对铝染毒大鼠遗传物质的影响 大鼠最后一次灌胃后禁食24小时,内眦取血作外周血嗜多染红细胞(PCE)微核试验,观察DFP对铝染毒所致细胞遗传毒性的恢复作用,推断DFP对于铝损伤生殖细胞的影响。 7.DFP对铝染毒大鼠精子形态的影响 大鼠附睾在生理盐水中剪碎,过滤后在玻片上涂布,伊红染液染色制作附睾精子涂片,光镜下观察精子形态,计数畸变数目,计算畸形率,研究DFP对于铝染毒导致精子畸形的恢复作用。 8.DFP对铝染毒导致大鼠睾丸组织损伤恢复的形态学观察 取大鼠睾丸组织固定、制作石蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色,显微镜下进行病理学观察,研究DFP对于铝染毒大鼠睾丸组织损伤的恢复作用。 [结果] 1.DFP对大鼠一般情况的影响 各组大鼠一般情况良好,体重变化趋势无显著差异,睾丸、附睾重量及脏器系数各组间比较均未见显著差异。 2.DFP排铝效果及对必需元素的影响 铝对照组大鼠睾丸中的铝含量明显高于阴性对照组(P0.01);DFP各组铝含量均低于铝对照组(P0.01)。Fe、Zn、Ca、Mg、Cu元素在各组之间比较均没有显著差异。 3.DFP对铝染毒大鼠睾丸组织中抗氧化系统的影响 铝对照组大鼠睾丸组织中SOD活性低于阴性对照组(P0.05);DFP各组SOD活性较铝对照组升高,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组之间差异有统计学意义(P0.05)。DFP各组SOD活性与阴性对照组无显著差异。MDA在铝对照中含量高于阴性对照组(P0.05);DFP各组较铝对照组有所降低,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组之间差异有统计学意义(P0.05)。DFP组MDA含量与阴性对照组无显著差异。 4.DFP对铝染毒大鼠睾丸标志酶的影响 铝对照组大鼠睾丸组织中β-G活力低于阴性对照组(P0.05);DFP各组β-G活力较铝对照组升高,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组差异有统计学意义(P0.05)。DFP各组β-G活性与阴性对照组无明显差异。铝对照组LDH活性低于阴性对照组(P0.05);DFP各组DFP活性低于阴性对照组(P<0.05),与铝对照组无显著差异。 5.DFP对铝染毒大鼠遗传物质的影响 铝对照组和DFP各剂量组大鼠外周血嗜多染红细胞微核率均高于阴性对照组(P0.05);DFP中、高剂量组微核率低于铝对照组,差异有统计学意义(P<0.05);DFP低剂量组与铝对照组比较无显著差异。 6.DFP对铝染毒大鼠精子形态的影响 铝对照组大鼠精子畸形率高于阴性对照组(P0.05);DFP各剂量组与铝对照组相比较大鼠精子畸形率下降,且结果呈现出一定的剂量反应关系,其中DFP中、高剂量组与铝对照组之间的差异具有统计学意义(P<0.05)。 7.DFP对铝染毒导致大鼠睾丸组织损伤恢复的形态学观察 相对于阴性对照组,铝对照组大鼠睾丸组织镜下发现,精曲小管明显萎缩,管壁变薄,细胞层数明显减少,精细胞减少,结构不清,部分管壁细胞脱落形成空洞。DFP各组有不同程度的恢复。 【结论】 1.DFP可以明显促进大鼠睾丸组织中铝的排出,降低组织内铝的含量,而对于机体必需微量元素代谢基本不产生影响。 2.DFP能够减少铝染毒大鼠睾丸组织脂质过氧化的发生,维持正常生理功能。 3.DFP能够恢复铝染毒导致的大鼠部分睾丸标志酶的活性损伤,改善生殖功能。 4.DFP能够降低铝染毒导致的大鼠红细胞微核率上升,精子畸形增多,对铝导致遗传物质的损伤有一定的改善作用。 5.对睾丸组织进行病理学观察,镜下可见DFP能够对于铝染毒引起的大鼠睾丸组织病理损伤、生殖细胞损伤有明显的恢复作用。 综上所述,DFP能够改善大鼠铝负荷导致的生殖功能损伤,对生殖系统具有保护作用。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R114

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【引证文献】
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