硒對砷染毒致雄性大鼠生殖損害的拮抗作用

1、硒對砷染毒致雄性大鼠生殖損害的拮抗作用【摘要】目的討論硒對高砷所致雄性大鼠生殖損害的拮抗作用。方法50只雄性istar大鼠隨機分成對照組、砷as23150g/l組、砷加低硒0.5g/l亞硒酸鈉組、砷as23150g/l加硒2.0g/l亞硒酸鈉組、砷as23150g/l加高硒4.0g/l亞硒酸鈉組5組，通過飲水加砷、加硒的方法染毒10周。觀察砷、硒對大鼠體重、睪丸和附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)，精子計數(shù)、活動率及畸形率，睪丸、附睪生化標志酶，血清性激素，睪丸組織病理切片以及初級精母細胞染色體畸形率的影響。結(jié)果右側(cè)睪丸質(zhì)量對照組與砷加高硒組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義p0.05。砷組精子計數(shù)、精子畸形率、精子活動

2、率、乳酸脫氫酶、睪丸酮和促黃體生成激素與對照組比擬差異均有統(tǒng)計學(xué)意義p0.05。睪丸組織病理學(xué)檢查結(jié)果顯示，砷組與對照組比擬構(gòu)造較疏松，砷加低、中、高硒組與砷組比擬構(gòu)造相對完好。初級精母細胞染色體畸形率結(jié)果顯示，4組染毒組與對照組比擬差異無統(tǒng)計學(xué)意義p0.05。結(jié)論硒可拮抗高砷的雄性生殖毒性，以中等劑量硒效果最好?！娟P(guān)鍵詞】硒;砷;拮抗作用;雄性生殖毒性experientalstudyntheantagnisfseleniunalereprdutivetxiityfexessivearseni(departentfbasiediine,qiannanedialllegefrnatinaliti

3、es,duyunguizhu558000,hina)keyrds:seleniu;arseni;antagnis;alereprdutivetxiity砷是一種自然界廣泛存在，并有類金屬特性的元素，其化合物主要以三氧化二砷、二硫化二砷雄黃、三硫化二砷雌黃、硫砷化鐵的形式存在。長期暴露在含砷高的環(huán)境中，可以引起急、慢性砷中毒、致畸、致突變和致癌作用，損傷人體心臟、肝臟、腎臟、皮膚、生殖等多個器官和系統(tǒng)。作為一種肯定的生殖毒物，近年來對于砷生殖毒性的研究逐漸得到重視，特別是對雄性生殖毒性的研究越來越多1，2。但硒對砷所致雄性生殖毒性的拮抗作用報道較少，我們研究一定量的硒對砷化物的生殖毒性可能產(chǎn)生的

4、影響，提醒硒對砷致雄性生殖損害拮抗作用的機制，并盡力找出最正確劑量，為砷中毒的預(yù)防和治療提供科學(xué)根據(jù)。1材料與方法1.1動物模型的建立安康雄性清潔級istar大鼠50只，由貴陽醫(yī)學(xué)院實驗動物中心提供，體質(zhì)量5055g，隨機分為5組，每組10只，在正常環(huán)境下普通飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進展實驗。以對istar大鼠經(jīng)口染毒純度為99.0%的as23水溶液的半數(shù)致死量ld50為標準以及慢性毒性試驗的劑量設(shè)計原那么來確定給藥劑量和時間。istar大鼠經(jīng)口服純度為99.0%的as23水溶液的ld50為15g/kg，取該ld50的1/10為劑量。砷組含150g/las23去離子水；砷加低硒組飲含150g/la

5、s23及0.5g/l亞硒酸鈉的去離子水；砷加中硒組飲含150g/las23及2.0g/l亞硒酸鈉的去離子水；砷加高硒組飲含150g/las23及4.0g/l亞硒酸鈉的去離子水；對照組給予等量雙蒸水，方法一樣。1.2檢測指標1.2.1動物體質(zhì)量、睪丸和附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)參照文獻3方法檢測動物體質(zhì)量、睪丸和附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)。1.2.2精子計數(shù)、活動率及畸形率分析處死大鼠后，立即取一側(cè)附睪尾，置374l生理鹽水中剪碎，濾除組織碎片后，加1l生理鹽水制備精子懸液，用血細胞計數(shù)板計數(shù)精子數(shù)，400倍光學(xué)顯微鏡下伊紅染色12in后鏡檢并計算精子活動率；取新穎精子濾液2滴滴于載玻片上，室溫下自然枯燥后

6、經(jīng)甲醇固定，體積分數(shù)為2%伊紅染色3h后在400倍光學(xué)顯微鏡下觀察精子形態(tài)、計數(shù)畸形精子百分率精子畸形以無鉤、大頭、香蕉形、雙頭、雙尾等為指標。1.2.3睪丸、附睪生化標志酶測定制備睪丸、附睪組織勻漿，用南京建成生物工程研究所的乳酸脫氫酶ldh和atp酶測試盒檢測睪丸中的ldh和附睪中的atp酶含量單位用每小時每g蛋白中有機磷的l表示。1.2.4性激素測定處死大鼠前抽取下腔靜脈血，別離血清，用深圳拉爾文生物工程的血清睪酮teststerne,t和血清促黃體生成激素luteinizinghrne,lh放射免疫測定試劑盒測定血清睪丸酮和血清促黃體生成激素。1.2.5睪丸組織病理切片按照文獻方法4將

7、睪丸組織切片固定、脫水、染色后于光鏡下觀察生精上皮細胞的層次、形態(tài)構(gòu)造，脫落的細胞及管腔擁塞程度，支持細胞的數(shù)量與形態(tài)改變。1.2.6初級精母細胞染色體畸形分析參照文獻方法5，染色體畸形主要包括染色體斷裂、斷片、裂隙及多倍體等。1.3統(tǒng)計學(xué)處理采用spss10.0軟件包進展分析，計數(shù)資料以s表示，采用t檢驗，計量資料用2檢驗。2結(jié)果2.15組大鼠睪丸組織病理學(xué)檢查對照組睪丸生精上皮細胞有58層，形態(tài)構(gòu)造完好，管腔中無脫落的細胞，可見大量成熟精子(圖1)；砷組的各級生精細胞數(shù)量減少，構(gòu)造疏松，成熟精子的數(shù)量減少(圖2)；砷加低硒組和砷加中硒組的各級生精細胞數(shù)量較砷組有所增加，形態(tài)構(gòu)造較正常，間質(zhì)

8、細胞的數(shù)量和構(gòu)造也較正常，可見許多成熟精子(圖3，4)。砷加高硒組仍可見到各級生精細胞數(shù)量減少，管腔中有脫落的精子和組織，成熟精子數(shù)量減少(圖5)。2.25組大鼠體質(zhì)量、睪丸和附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)表12.35組大鼠睪丸、附睪生化標志酶含量測定結(jié)果表22.45組大鼠精子計數(shù)、畸形率及活動率分析表3表15組大鼠右側(cè)睪丸和右側(cè)附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)比擬與對照組比擬，*p0.05表25組大鼠睪丸、附睪生化標志酶含量比擬與對照組比擬，*p0.05；與砷組比擬，p0.05，p0.01表35組大鼠精子計數(shù)、畸形率和活動率比擬與對照組比擬，*p0.05；與砷組比擬，p0.05，p0.012.5初級精母細胞染色體

9、畸形分析對照組初級精母細胞染色體畸形率為6.50%，砷組為9.90%，砷加低硒組為18.20%，砷加中硒組為14.60%，砷加高硒組為17.30%，組間比擬，差異無統(tǒng)計學(xué)意義p0.05。2.65組大鼠血清性激素的檢測表4表45組大鼠血清性激素含量比擬與對照組比擬，*p0.05；與砷組比擬，p0.05，p0.013討論有關(guān)砷與生殖系統(tǒng)之間的關(guān)系，已受到人們的高度關(guān)注，不少資料說明，砷及其化合物具有遺傳毒性，可使染色體畸形率增高，姊妹染色體交換試驗頻率及微核率增加6。近年來人們已注意到砷的雄性生殖毒性問題，本研究結(jié)果進一步證實，飲含150g/las23水10周后，大鼠精子計數(shù)下降，精子活動率下降，

10、畸形率升高；伴有組織病理改變及l(fā)dh、atp等生化標志酶含量的降低；血清睪酮下降及促黃體生成激素升高。上述結(jié)果說明飲含150g/las23水10周后大鼠生殖器官的構(gòu)造及代謝均發(fā)生改變，生殖內(nèi)分泌功能紊亂，性激素、相關(guān)酶類活性改變，砷化物可通過對生殖系統(tǒng)多方面的影響導(dǎo)致雄性大鼠生殖系統(tǒng)不可逆的損害。硒是人體一種必需微量元素，對維持人體安康具有非常重要的作用。硒是精子發(fā)育過程中不可缺少的重要成分，對精子正常功能的發(fā)揮至關(guān)重要。砷中毒患者用含硒化合物治療后，可以進步砷中毒患者體內(nèi)抗氧化酶活性和防止脂質(zhì)過氧化，促使體內(nèi)砷的排出，血砷程度下降。本研究結(jié)果說明硒對高砷的生殖損害有一定的拮抗作用，尤以中等劑

11、量效果最好。砷加硒組大鼠的精子活動率、畸形率、精子計數(shù)較砷組有明顯改變；睪丸組織病理學(xué)結(jié)果顯示，砷加硒組各級生精細胞數(shù)量較砷組有所增加，形態(tài)構(gòu)造較正常，可見許多成熟精子；血清性激素檢測結(jié)果顯示，砷加硒組的血清睪丸酮、血清促黃體生成激素較對照組有明顯差異。本次實驗結(jié)果提示硒可以拮抗高砷的細胞毒作用，穩(wěn)定生殖細胞和精子生長、發(fā)育、成熟的微環(huán)境。本次研究結(jié)果進一步證實了硒不僅具有拮抗高砷生殖毒性的作用，還可以促進砷中毒的修復(fù)。硒還可以拮抗高砷所致的生化指標的改變，可對一些重要的睪丸、附睪生化標志酶產(chǎn)生影響，與砷的雄性生殖毒性有不可分割的關(guān)系。本研究結(jié)果說明：硒可顯著拮抗高砷所致的ldh、alp等生化

12、標志酶含量降低作用，對高砷引起的酶活性下降也有顯著拮抗作用。關(guān)于砷、硒對生殖遺傳的影響，研究結(jié)果顯示：雖然砷組的初級精母細胞染色體畸形率高于對照組，砷加中硒組的染色體畸形率與砷組比擬也有下降趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義p0.05。上述結(jié)果說明：在當前劑量和作用時間內(nèi)，砷對雄性大鼠的初級精母細胞染色體未見明顯毒性作用，這是否與染毒時間過短或染毒劑量過小有關(guān)，有待于進一步研究；砷硒結(jié)合對其也未見明顯保護作用。綜上所述，飲水中150g/l的as23已對雄性大鼠生殖系統(tǒng)產(chǎn)生了明顯的毒性作用，適量的硒能從多方面拮抗高砷的生殖毒性作用，且以2.0g/l的效果最好?！緟⒖嘉墨I】1shalatsl,alkdb,finnellrh.rlefarseniasareprdutivetxinithpartiularattentintneuraltubedefetsj.jtxilenvirnhealth,1996,48:2532張晨，肖碧玉，馬龍，等.氟砷對大鼠生長發(fā)育及精子和縮核率的影響j.新疆醫(yī)學(xué)院學(xué)報，