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孔雀石绿对成年小鼠睾丸结构与功能的影响

侯瑜琼  
【摘要】: 目的 观察孔雀石绿(malachite green,MG)急性和慢性染毒对雄性成年小鼠睾丸组织学结构及超微结构的影响,以了解MG对小鼠睾丸组织及细胞的损伤特点;研究MG对睾丸内凋亡诱导蛋白Fas/Fas-L表达的影响,以明确MG对小鼠睾丸生精上皮的损伤特点;分析染毒后睾丸基因组随机扩增多态性DNA分子标记扩增图谱的变化,以揭示MG对睾丸遗传物质的损伤。上述研究有助于深入地了解MG对雄性生殖系统的损伤及其特点,增加环境毒物与生殖健康相互关系的认识,为雄(男)性不育症的病因学提供参考资料。 材料与方法 1.实验动物及分组 实验动物为6-8周龄的雄性BALB/c清洁级小鼠,体重18-22g。用于急性实验的小鼠共32只,随机均分为4组,按照MG浓度设为:A组(0 mg/L)、B组(100 mg/L)、C组(400 mg/L)、D组(800 mg/L);用于慢性实验的小鼠共16只,随机均分为4组后按照MG浓度设为A’组(0 mg/L)、B’组(100 mg/L)、C’组(300 mg/L)、D’组(600 mg/L)。急性实验组连续灌胃给药30d,慢性实验组灌胃给药持续90d,急、慢性实验组中的MG均溶于生理盐水,A和A’组则以等量生理盐水代替MG。 2.检测方法 各实验组均检测小鼠体重、睾丸及附睾重量;应用HE染色及透射电镜观察睾丸组织结构及超微结构的变化;用免疫组化法检测凋亡诱导蛋白Fas/Fas-L的表达部位及表达量的改变;用随机扩增多态性DNA分子标记对睾丸基因组进行PCR扩增,通过比较扩增图谱的差异来鉴定睾丸基因组的损伤。 结果 1.小鼠体重、睾丸与附睾重量的变化 急、慢性染毒后,各实验组小鼠体重均比对照组减轻,D和D’组的体重减轻具显著性(P<0.05);各实验组小鼠睾丸重量均比对照组有所降低,其中C’、D、D’组的睾丸重量降低具显著性(P<0.05,P<0.01);附睾重量仅在D’组明显降低(P<0.01),在其它组无显著变化(P>0.05)。 2.小鼠睾丸组织学结构的变化 急、慢性染毒均能造成睾丸的组织的病理学改变,急性染毒可使生精上皮细胞层数减少、生精细胞排列紊乱或脱落入管腔、精子生成减少等。慢性实验组损伤比急性实验组更加严重,随剂量增加,急、慢性实验组的病理变化均更为明显。 3.小鼠睾丸超微结构的改变 各实验组小鼠的超微结构均与对照组的有明显差异,可见基膜皱褶,精原细胞和支持细胞胞浆空泡化,支持细胞与生精细胞间连接消失,线粒体肿胀、空泡化,精子形态异常等。慢性实验组变化比急性实验组更加明显,而急、慢性实验组的病理变化都随剂量增大而加重。 4.小鼠睾丸内Fas/Fas-L的表达 Fas的阳性表达集中于支持细胞胞浆以及精子和其残余胞浆,Fas-L的阳性表达定位于支持细胞的胞浆及管腔中集合在一起的絮状精子尾。Fas在除B组外的其它各组精子及支持细胞的表达均比对照组显著增强(P<0.05);Fas-L在各实验组支持细胞的表达均显著强于对照组(P<0.05),而其在精子尾的表达则无明显变化(P>0.05)。各实验组支持细胞内Fas/Fas-L的表达水平均随剂量增加而升高,急、慢性实验组间无明显差别。 5.小鼠睾丸基因组RAPD分子标记的改变 各实验组睾丸基因组DNA的RAPD分子标记扩增图谱发生改变,包括扩增条带明亮的变化,扩增条带数目的改变和差异条带的产生。各实验组与对照组的差异条带的比例随染毒剂量增大而增大,急、慢性实验组间无明显差别。 结论 1.MG对小鼠的急、慢性染毒均能导致小鼠体重、睾丸重量的减轻,且减轻程度随剂量增大而加大。提示MG能够对睾丸造成损伤,且损伤呈剂量效应。 2.MG的急、慢性染毒均能造成睾丸的组织学结构及超微结构的病理损伤,慢性染毒组的病理损伤更严重,且急、慢性染毒后睾丸的损伤程度都随剂量增加而加重。提示MG能够对睾丸内多种细胞造成损伤,且损伤呈剂量效应,长期低剂量的MG染毒比短期高剂量的染毒更能导致睾丸损伤。 3.MG急、慢性染毒均可诱导睾丸内的凋亡蛋白Fas/Fas-L在支持细胞的表达上调,且上调水平随剂量增加而升高。提示MG可能通过Fas/Fas-L通路使生精细胞凋亡增加,从而对睾丸造成损伤,使精子生成减少,生育力降低。 4.MG急、慢性染毒均使睾丸基因组DNA的RAPD分子标记扩增图谱改变,提示MG能对睾丸基因组DNA造成损伤,DNA的损伤可进一步诱发睾丸癌,或者精子DNA的损伤致使受精后的胚胎异常。


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