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苯与甲醛对小鼠胚胎的联合毒效应研究

李梓民  
【摘要】: 目的: 观察苯和甲醛对胚胎发育的联合毒作用,并探讨其联合作用类型,为进一步评价苯和甲醛对机体的远期危害提供实验及理论依据。 方法: 1、采用体外全胚胎培养模型,将植入后8.5天昆明种小鼠胚胎与含苯、甲醛的小鼠即刻离心血清共培养48小时,结合HE染色等技术,观察苯、甲醛单独及联合对小鼠胚胎生长发育和组织器官形态分化的影响。 2、分离12d龄昆明种小鼠胚胎的肢芽和中脑细胞,应用微团培养技术,观察苯对胚胎肢芽细胞和中脑细胞分化和增殖的影响。 3、应用恒温旋转培养装置对12天孕龄小鼠胚胎前肢芽进行培养,观察不同浓度的苯对肢芽发育和分化的影响。 结果: 1、体外培养48h的对照组和溶剂对照组的胚胎与体内同期发育的胚胎一致(P0.05),苯对小鼠胚胎发育具有明显影响,且呈剂量-效应关系:苯为1μmol/L时,各生长发育指标和器官分化指标与对照组比差异无显著性(P0.05);苯浓度为10μmol/L时,颅臀长、头长小于对照组(P0.01),苯浓度为1000μmol/L时,各生长发育指标和组织器官形态分化指标均受到抑制,未见正常发育胚胎,畸胎发生率增高,可见中枢神经系统畸形,主要为中脑、后脑、前脑形态异常、体位异常及小头等,并出现胚胎死亡。 2、甲醛能影响体外器官形成期的小鼠胚胎生长发育,并具有一定的胚胎毒性,且呈现明显的剂量—效应关系,能诱发神经管闭合不全、体位、胸部、心脏形态异常。 3、苯和甲醛联合作用时,(10+3)μmol/L组即能影响胚胎生长发育,但对多数组织器官的形态分化无影响,随着苯和甲醛的组合浓度升高,生长发育指标和形态分化各指标值均小于对照组(P0.05),卵黄囊直径、颅臀长、头长、体节数均明显下降,胚胎形态分化指标评分值下降,畸胎和死亡率更高。主要表现为头部异常(脑膨出、脑裂、神经管未闭)、心脏发育异常(停留在心管期和心包积液的出现)、肢芽小、眼、耳、鳃弓和体位异常。镜下发现,苯和甲醛可致胚胎脏层VYS内皮细胞结构紊乱,排列不规则。细胞失去极性,出现变性、肿胀,胞浆出现空泡。 3、苯与甲醛对胚胎的致死效应:27μmol/L甲醛致胚胎死亡率为12.5%,但加苯10、100μmol/L后,死亡率分别为33.3%和44.4%,9μmol/L甲醛对胚胎致畸率为13.3%,但加苯10、100μmol/L后,畸胎率分别为44.4%和77.8%。可见二者对胚胎的毒性作用和致畸作用强度远超过二者单独的效应之和,说明二者表现为协同毒作用。 4、苯对小鼠胚胎中脑及肢芽细胞的增殖和分化均有抑制作用,并呈较明显的剂量-效应关系;对细胞分化的抑制作用大于对增殖的抑制作用。苯对肢芽细胞的半数分化抑制浓度(ID_(50))和半数增殖抑制浓度(IP_(50))分别为89.93μmol/L和396.77μmol/L,对中脑细胞的ID_(50)和IP_(50)分别为116.29μmol/L和831.46μmol/L。 5、苯浓度达到75μmol/L以上时,前肢芽器官的发育和分化受到抑制,并且随着苯浓度的增加,肢体中各软骨的发育分化越差,Neubert评分越少,呈剂量-效应关系。 结论: 1、苯、甲醛对昆明种小鼠胚胎具有直接的胚胎毒性和致畸性,苯可影响小鼠胚胎的肢芽器官的发育和分化;对胚胎中脑及肢芽细胞的分化和增殖有特异性抑制作用; 2、苯和甲醛能损害胚胎VYS结构和功能,诱导胚胎细胞变性和死亡; 3、苯和甲醛对小鼠胚胎的联合毒效应表现为协同作用;


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