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1、目的:二硫化碳(carbon disulfide,CS2)是工業(yè)上常用的有機(jī)溶劑和化工原料,廣泛應(yīng)用于粘膠纖維生產(chǎn)、玻璃紙制造業(yè)和有機(jī)溶劑等生產(chǎn)過(guò)程中。近年來(lái)CS2對(duì)男(雄)性生殖系統(tǒng)的影響也被廣泛研究,主要表現(xiàn)為性功能障礙、生殖器萎縮、內(nèi)分泌激素紊亂及精子生成和活力的降低等。但目前關(guān)于CS2對(duì)男(雄)性生殖損傷作用的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)選取雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠進(jìn)行亞慢性吸入染毒,初步探討 CS2對(duì)大鼠一般狀況,
2、睪丸組織病理學(xué)變化,睪丸功能標(biāo)志酶,睪丸組織氧化損傷和睪丸生殖細(xì)胞凋亡線(xiàn)粒體通路的影響及其可能的分子機(jī)制,同時(shí)觀(guān)察環(huán)孢素 A(cyclosporin A,CsA)的干預(yù)作用。為闡明CS2對(duì)男(雄)性生殖損傷的作用提供科學(xué)依據(jù)。
方法:清潔級(jí)健康雄性SD大鼠36只并隨機(jī)分為6組:即空白對(duì)照組、3個(gè)CS2濃度組(50,250,1250 mg/m3)、CsA干預(yù)組〔CS2(1250 mg/m3)+CsA(12.5 mg/kg)〕和C
3、sA對(duì)照組(12.5mg/kg)。CS2靜式吸入染毒,每天2小時(shí),每周5天,共10周,空白對(duì)照組僅吸入新鮮空氣。CsA則依據(jù)大鼠體重并按12.5mg/kg的比例溶解于牛奶中,在CS2染毒4周后進(jìn)行灌胃干預(yù),每天1次,每周5天,共6周。觀(guān)察大鼠一般狀況,每周末記錄大鼠體重,染毒結(jié)束后稱(chēng)量各組大鼠體重,斷頭處死大鼠,稱(chēng)量睪丸重量;睪丸組織蘇木素-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色觀(guān)察其形態(tài)學(xué)改變;提取睪丸組織總蛋白,應(yīng)用分
4、光光度法檢測(cè)大鼠睪丸組織中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)和過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)活性以及乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)和γ-谷氨酰胺轉(zhuǎn)肽酶(gamma-glutamyl transpeptidase,γ-GT)活性,應(yīng)
5、用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)大鼠睪丸組織中8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine,8-OHdG)含量,葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(glucose6-phosphatedehydrogenase,G-6-PD)和山梨醇脫氫酶(sorbitol dehydrogenase,SDH)活性;原位末端轉(zhuǎn)移酶標(biāo)記技術(shù)(TdT-mediated
6、dUTP Nick-End Labeling,TUNEL)檢測(cè)大鼠睪丸生殖細(xì)胞凋亡情況;蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)檢測(cè)大鼠睪丸組織中Cyt C、Bcl-xL、Bad、Caspase-9、Caspase-3和PARP蛋白的相對(duì)表達(dá)水平。
結(jié)果:實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,10周CS2染毒期間,各組大鼠生長(zhǎng)狀況良好,染毒后期部分大鼠出現(xiàn)毛發(fā)枯槁、活動(dòng)減少、精神萎靡和體型消瘦等癥狀。CS2染毒對(duì)大鼠生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)明顯影響,隨著CS2染毒
7、濃度的增加,HE染色大鼠睪丸組織形態(tài)損傷情況不斷加劇,CsA干預(yù)對(duì)大鼠睪丸組織形態(tài)有一定緩解。G-6-PD、γ-GT和SDH活性均在低濃度組時(shí)顯著性上升,明顯高于空白對(duì)照組(P<0.01,P<0.05);隨后中、高濃度組G-6-PD、γ-GT和SDH活性開(kāi)始下降,與空白對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;CS2染毒組LDH活性與空白對(duì)照組比較無(wú)明顯差異(P>0.05);CsA干預(yù)對(duì)睪丸功能標(biāo)志酶活性無(wú)明顯影響。抗氧化酶SOD、GSH-PX和CA
8、T活性呈下降趨勢(shì)(P<0.01,P<0.05),而脂質(zhì)過(guò)氧化分解產(chǎn)物MDA和DNA損傷標(biāo)志物8-OHdG則有明顯上升(P<0.01),CsA干預(yù)對(duì)大鼠睪丸組織氧化損傷具有一定的保護(hù)作用。中、高濃度組的凋亡指數(shù)明顯高于空白對(duì)照組(P<0.05);CsA干預(yù)后,CsA干預(yù)組的凋亡指數(shù)有明顯下降(P<0.05),但仍高于空白對(duì)照組(P<0.05)。Western Blot結(jié)果顯示,CS2染毒組CytC、Bad蛋白含量與空白對(duì)照組比較有明顯增加
9、(P<0.05),而Procaspase-9、Procaspase-3、PARP和Bcl-xL蛋白含量則有下降的趨勢(shì)(P<0.05)。CsA干預(yù)后,與高濃度組比較,CsA干預(yù)組Cyt C蛋白含量明顯下降(P<0.05),PARP、Bcl-xL蛋白含量則顯著提高(P<0.05);Procaspase-9、Procaspase-3和Bad蛋白含量均有不同程度的變化,但與高濃度相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)論:一定濃度的CS2對(duì)大鼠睪丸
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