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氟及氟铝联合对雄性大鼠生殖毒性的研究

王俊玲  
【摘要】: 本研究通过建立动物模型的方法来探讨氟(F)及氟铝(Al)联合对雄性大鼠的生殖毒性及其可能机制。实验选择健康性成熟Wistar雄性大鼠56只,随机分为7组,每组8只,即:正常对照组(NS组),氟化钠(NaF) 1.0mg/kg、2.0 mg/kg、3.0 mg/kg组,NaF加铝离子(Al3+) 1.0 mg/kg+0.1 mg/kg、2.0 mg/kg+0.1 mg/kg、3.0 mg/kg+0.1mg/kg组;称重,灌胃染毒,1次/天,连续90天。染毒结束次日,颈椎脱臼法处死大鼠,分别制备检测样本,进行下列实验:称重睾丸并计算睾丸脏器系数;精子质量检测系统测定精子运动参数;分光光度法检测睾丸组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及一氧化氮合酶(NOS)的活性和丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)及一氧化氮(NO)的含量;原子吸收分光光度法检测睾丸组织中钙(Ca)、铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)和镁(Mg)的含量;蛋白免疫印迹法(Western blotting)检测睾丸细胞Fos蛋白的表达水平;流式细胞术检测睾丸细胞凋亡及其细胞周期的变化。研究结果如下: 1.与对照组比较,各实验组动物体重和睾丸脏器系数无显著性改变(P0.05)。动物在给药过程中无死亡现象。 2.与对照组比较,各组精子的曲线速度(VCL)无显著性改变(P0.05),高氟组、高氟加铝组精子平均路径速度(VAP)和高氟组鞭打频率(BCF)有显著性升高,低氟组前向性(STR)和侧摆幅度(ALH)有显著性降低,各组精子平均移动角度(MAD)和各氟染毒组直线性(LIN)均显著性降低,低、中氟组精子密度(P)显著性降低,高氟加铝组密度显著性升高(P0.05)。同时,与高氟组比较,低氟组和中氟组精子P有显著性降低,高氟加铝组LIN有显著性升高(P0.05)。各氟加铝组与对应氟染毒组比较,精子P均有显著性升高(P0.01)。 3.与对照组比较,各组睾丸组织的SOD和CAT活性无显著性改变(P0.05),低氟组MDA、中氟组H202、高氟加铝组NO含量均有显著性升高(P0.05),低氟组NOS活性显著性降低(P0.01)。同时,与相应氟染毒组比较,中氟加铝组H202含量有显著性降低,低、高氟加铝组NO含量有显著性升高,各氟加铝组NOS活性有显著性升高(P0.05)。 4.与对照组比较,低氟组睾丸组织的Ca、中氟加铝组Fe、各氟染毒组和中、高氟加铝组Zn、高氟组Mg含量均有显著性降低(P0.01)。同时,与低氟组比较,低氟加铝组Ca含量有显著性升高(P0.01)。 5.与对照组比较,低、中氟组睾丸细胞Fos蛋白表达显著性增强(P0.01)。与相应染氟组比较,各氟加铝组睾丸细胞Fos蛋白表达均显著性减弱(P0.01)。 6.与对照组比较,各氟染毒组和低氟加铝组睾丸细胞G0/G1期均有显著性升高,各氟染毒组和高氟加铝组S期均有显著性降低,高氟组G2期有显著性降低,高氟加铝组G2期有显著性升高(p0.05)。同时,与高氟组比较,高氟加铝组G0/G1期有显著性降低,G2期有显著性升高(P0.01)。 7.与对照组比较,各氟染毒组睾丸细胞凋亡率均有所升高,其中中氟组和高氟组有显著性差异(P0.05)。 本研究结果显示,过量氟暴露可引起雄性大鼠生殖的损伤,其机制可能与氟改变精子运动参数和睾丸组织金属元素含量、增强氧化应激效应及导致睾丸细胞Fos蛋白异常表达,进而引起睾丸生殖细胞周期紊乱、诱导生殖细胞凋亡有关。但是这种损伤改变并不随着氟剂量的升高而增强,在较低氟剂量水平表现更为明显,且氧化应激效应与细胞凋亡的改变并未呈现出一致的变化趋势。同时,在实验剂量范围内,铝对氟导致的生殖毒性有一定的拮抗作用,这可能是由于该剂量范围内的铝抑制了肠道对氟的吸收,增加了粪氟的排泄,从而拮抗了氟的生殖毒性。


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