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淡水中许多藻类,特别是蓝绿藻能产生对健康有潜在威胁的毒素,其中分布最广、危害最大的是微囊藻毒素(Microcystins,MC)。它通常存在于藻类细胞内,当藻类死亡时,就释放出来,对水体造成污染。MC有70多种不同的异构体,MC-LR是MC的一系列异构体中毒性最大的一种。研究发现,肝脏是MC主要的靶器官,急性中毒主要表现为肝脏肿胀、淤血,肝体比重增加,肝脏细胞骨架破坏、出血坏死。肾脏是MC的第二大靶器官。MC还有心毒性、神经毒性、胃肠毒性。关于MC遗传毒性的研究目前仍有争议。最近有研究发现,MC在无脊椎动物性腺中大量累积、性腺是仅次于肝脏(肝胰腺)的第二个靶器官、且藻毒素可传递到后代(卵中有大量存在)等重要现象。还有动物实验表明,MC严重影响了小鼠的生殖结构和生殖功能。到目前为止,微囊藻毒素对哺乳动物生殖系统的毒性作用在国内外研究的还比较少,且尚未有人做过纯MC-LR对小鼠生殖细胞的遗传毒性研究。目前的研究可见,微囊藻毒素的氧化损伤主要体现在对抗氧化系统的抑制作用,仅用这些指标来评价机体的受损程度是不够全面的,因为他们没有反映微囊藻毒素的直接氧化损伤作用,而蛋白质在生命活动中担负着重要的生理功能。截止目前,尚未见有关于MC对蛋白质的直接氧化损伤作用的报道。本课题拟用纯MC-LR染毒雄性小鼠,观察其引起的毒性反应,探讨MC-LR对雄性小鼠肝、肾、睾丸细胞可能的遗传毒性和氧化损伤作用,以进一步了解微囊藻毒素的毒作用及其机制,为微囊藻毒素危害的有效防治提供理论依据。材料和方法1.实验动物及剂量分组:选用6～7周龄雄性昆明小鼠45只,体重30g左右,随机分成9组,即对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组各两组,环磷酰胺组。每组5只动物。MC-LR染毒剂量分别为0、3、6、12μg/kg·bw,染毒7天。环磷酰胺为30mg/kg·bw。2.染毒方法及检测指标:按上述染毒剂量和染毒时间,各染毒组分别每日腹腔注射MC-LR纯毒素,对照组每日腹腔注射生理盐水,环磷酰胺为一次性腹腔注射,制作染毒动物模型。染毒结束后,处死动物,解剖取肝、肾、睾丸,称重并分别计算脏器系数;采用KCl-SDS沉淀法检测小鼠肝、肾、睾丸细胞中DPC(DNA-Protein crosslinks)的水平;早期精细胞微核试验检测MC-LR对小鼠睾丸细胞微核率的影响;用2、4-二硝基苯肼比色法进行肝、肾、睾丸蛋白质羰基含量的测定。3.各项指标的统计学处理:用SPSS12.0统计软件进行资料处理,分别采用单因素方差分析和Dunnett-t检验,α=0.05为检验水准。结果1.小鼠体重,肝、肾、睾丸重量及其脏器系数分析结果:3μg/kg·bw剂量组,小鼠体重,肝、睾丸重与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05),肾重与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05);6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠体重,肝、肾、睾丸重与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.01)。3μg/kg·bw剂量组,小鼠肝、肾、睾丸脏器系数与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05),6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠肝、肾、睾丸脏器系数与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05或P＜0.01)。2.小鼠肝、肾、睾丸细胞中DPC水平测定结果:3、6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠肝细胞的DPC系数与对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05),6μg/kg·bw剂量组,DPC系数均值最大。3、6μg/kg·bw剂量组,小鼠肾细胞的DPC系数与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05),12μg/kg·bw剂量组,小鼠肾细胞的DPC系数与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05)。3μg/kg·bw剂量组,小鼠睾丸细胞的DPC系数与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05),6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠睾丸细胞的DPC系数与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05),6μg/kg·bw剂量组,DPC系数均值最大。3.小鼠早期精细胞微核率检测结果:MC-LR各剂量组小鼠睾丸早期精细胞平均微核率均高于阴性对照组,3μg/kg·bw组早期精细胞平均微核率与阴性对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05);6、12μg/kg·bw组早期精细胞平均微核率与阴性对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05、P＜0.01)。4.小鼠蛋白质羰基含量检测结果:3、6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠肝蛋白质羰基含量与对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.01)。3μg/kg·bw剂量组,小鼠肾蛋白质羰基含量与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.05),6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠肾蛋白质羰基含量与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.01)。3μg/kg·bw剂量组,小鼠睾丸蛋白质羰基含量与对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05),6、12μg/kg·bw剂量组,小鼠睾丸蛋白质羰基含量与对照组相比差异有统计学意义(P＜0.01)。小结1.小鼠体重,肝、肾、睾丸重及其脏器系数的变化均与染毒剂量有关。2.一定剂量的MC-LR能诱导小鼠肝、肾、睾丸细胞DPC的形成。3.一定剂量的MC-LR对雄性小鼠的生殖细胞具有潜在的染色体诱变危害。4.一定剂量的MC-LR对小鼠肝、肾、睾丸蛋白质有氧化损伤作用。