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国际上通常把直径小于2毫米的塑料颗粒统称为微塑料(MP)。随着MP对人类和环境暴露风险的升高,其对健康的影响受到越来越多的关注。目前,关于MP暴露影响的大多数报告都集中在海洋环境和海洋生物上。动物毒理学研究已经发现,塑料微粒对海洋动物的神经毒性,免疫毒性,遗传毒性,生殖毒性都有一定的影响。但是,关于MP对陆地动物影响的研究较少。特别是,MP暴露对人类生殖健康还缺乏相关研究。本研究通过对雄性Balb/c小鼠暴露聚苯乙烯微塑料(PS),探讨MP暴露所致的生殖毒性影响和相关机制。在本研究中把80只健康的雄性Balb/c小鼠分为8组:(1)生理盐水组;(2)100 mg/kg/d NAC;(3)5 mg/kg SB203580;(4)0.01 mg/d PS;(5)0.1 mg/d PS;(6)1mg/dPS;(7)1 mg/d PS+NAC;(8)1 mg/dPS+SB203580。每天在固定时间,通过灌胃的方式给予小鼠0.25mL不同浓度的PS(4,5,6,7,8组)或生理盐水对照(1组),暴露六周。此外,我们使用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)和p38 MAPK特异性抑制剂SB203580,分别阻断氧化损伤和p38 MAPK信号通路来探究造成影响的可能的分子机制。在本实验中,我们检测了小鼠睾丸中精子数量与精子畸形率变化以及体重变化;通过分析精子能量代谢有关酶:琥珀酸脱氢酶(SDH)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性以及血清中睾酮激素(T)的变化评价PS暴露对精子质量的影响;通过HE染色分析检测了小鼠睾丸组织的病理学变化;通过检测睾丸组织中氧自由基(ROS),谷胱甘肽(GSH),丙二醛(MDA)水平以评估PS暴露对睾丸组织的氧化损伤;通过免疫组化检测p38和JNK的磷酸化水平分析PS暴露对p38 MAPK和JNKMAPK信号通路的激活影响;并分析了 PS暴露对炎症因子白介素-6(Interleukin-6,IL-6)、白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、凋亡蛋白(Casp-3),等细胞因子的影响。实验结果显示:三种浓度PS暴露导致小鼠的睾丸组织出现不同程度的损伤和体重的显著下降(p<0.05);并且随着PS暴露剂量的增加,小鼠睾丸组织变得更加松散,空洞化现象加剧,特别是在1 mg/dPS暴露组中小鼠睾丸组织出现明显的空洞现象,各种生精细胞的数目明显减少。同时,三种浓度PS暴露导致小鼠精子数量显著下降(p<0.05),精子畸形率显著提高(p<0.05),并且具有剂量效应。分析精子代谢相关酶:SDH和LDH的活性表明,PS暴露导致了 SDH和LDH活性降低,其中高剂量(1 mg/d PS)暴露导致了两种酶活性极显著下降(p<0.01);通过分析血清中睾酮激素含量表明,PS暴露也导致了睾酮的显著降低(p<0.05)。检测睾丸中氧化损伤水平发现,PS暴露引起睾丸组织中ROS水平的升高,并伴随着MDA水平的增加和GSH含量的降低;而注射NAC则可以有效拮抗PS暴露导致的氧化应激,进而减缓以上PS暴露对睾丸组织的损伤,抑制对精子数量和质量的影响。p38和JNK的磷酸化水平分析表明,PS暴露导致了 JNK和p38 MAPK激活水平升高;而注射p38 MAPK特异性抑制剂SB203580则有效阻断了 p38MAPK活化,进而使PS诱导的睾丸组织损伤和对精子质量和数量的影响得到缓解,睾酮激素分泌得以改善。结论:PS暴露导致了小鼠睾丸组织的损伤、精子质量和数量的下降,其致病机制涉及氧化应激和p38 MAPK信号通路的激活。