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目的:
观察邻苯二甲酸二乙基己基酯(DEHP)对新生雄性仔鼠生长发育的影响。探讨DEHP对胚胎Leydig cell毒性作用的机制。
方法:
体重在220g-280g之间的雌性SD大鼠48只,随机均分成四组:对照组(n=12),低剂量组(n=12),中剂量组(n=12)和高剂量组(n=12)。后三组大鼠自然受孕后第12天开始至分娩(孕第21天)给予大鼠不同剂量的玉米油和DEHP混合物0.5ml/d灌胃:每只实际灌DEHP量为低剂量组DEHP10mg/kg/d、中剂量组DEHP100mg/kg/d和高剂量组DEHP750mg/kg/d;对照组同时灌予玉米油0.5ml/d。自然分娩后(生后1天,PND1)每组各取6窝雄性仔鼠处死并取血及睾丸组织。其余母鼠自然分娩后继续灌胃直至仔鼠断奶(生后21天,PND21)后处死各雄性仔鼠,并取血及睾丸组织。仔鼠均由母鼠母乳喂养。测量各组母鼠体重,孕鼠出生的仔鼠数及断乳时仔鼠的存活率,PND1、PND21雄仔鼠体重,睾丸重量,肛生殖器距离(AGD)及雌雄比例,用化学发光法检测各雄仔鼠血清睾酮(T)水平。取睾丸组织常规固定,光镜(LM)、透射电镜(TEM)观察PND1睾丸胚胎间质细胞(FLC)形态学改变;免疫组化法(IHC)检测FLC的促黄体生成素受体(LHR)和类固醇激素合成急性调节蛋白(StAR)的蛋白表达水平;实时定量PCR(Real-time PCR)方法检测睾丸FLC的胰岛素样生长因子1(IGF-Ⅰ)、StAR的mRNA的相对表达量(△△CT法)。
结果:
1.DEHP对孕鼠的生产率、平均每只孕鼠出生的仔鼠数、雌雄比例及至断乳时仔鼠存活率的影响,各组间均无显著性差异(P>0.05)。PND1雄仔鼠中低、中、高实验组雄仔鼠体重呈下降趋势,其中中、高剂量组雄仔鼠的体重下降明显,分别与对照组和低剂量组相比较均有显著性差异(P<0.01);中、高剂量组睾丸重量呈下降趋势,其中高剂量组睾丸重量下降明显,与对照组相比较有显著性差异(P<0.05);中、高剂量组雄仔鼠的AGD均有不同程度缩短,与对照组和低剂量组相比缩短均有显著性差异(P<0.01)。PND21雄仔鼠中低、中、高剂量组雄仔鼠体重呈下降趋势,其中中、高剂量组雄仔鼠的体重下降明显,分别与对照组和低剂量组相比均有显著性差异(P<0.01),且高剂量组与中剂量组比较下降更明显(P<0.05);各实验组睾丸重量与对照组相比较均有下降,其中高剂量组睾丸重量下降明显,与对照组相比有显著性差异(P<0.01);低、中、高剂量组雄仔鼠AGD均有缩短,各实验组间比较缩短均有显著性差异(P均<0.01),其中中、高剂量组雄仔鼠的AGD缩短更明显,分别与对照组比较有显著性差异(P<0.01),而且高剂量组比中剂量组缩短更显著(P<0.01)。
2.血清T水平检测结果
PND1雄仔鼠中低剂量组血清T水平升高,与对照组、中、高剂量组比较有显著性差异(P<0.01);而中、高剂量组血清T水平下降,与对照组比较有显著性差异(P<0.05)。PND21雄仔鼠中低剂量组血清T水平升高,与对照组、中、高剂量组比较升高均有显著性差异(P<0.01);而中、高剂量组血清T水平下降,其中高剂量组下降明显,与对照组比较有显著性差异(P<0.05)。
3.睾丸FLC的形态学观察
光镜下见对照组仔鼠睾丸FLC呈椭圆形,胞浆嗜酸性,围绕血管或曲细精管散在分布。低剂量组可见间质细胞聚集呈簇分布。中剂量组与高剂量组均可见间质细胞呈瘤样增生。电镜示对照组间质细胞椭圆形,胞浆内可见脂质颗粒、线粒体,滑面内质网。低剂量组间质细胞椭圆形、长梭形,脂质颗粒减少,线粒体、滑面内质网丰富。中、高剂量组间质细胞呈梭形或椭圆形,大小不一,核大、圆,胞浆丰富,细胞聚集一起,胞质内可见丰富的脂质颗粒,脂质颗粒染色深,滑面内质网及线粒体扩张。
4.睾丸FLC的StAR及IGF-ⅠmRNA表达水平
PND1雄仔鼠各实验组睾丸FLC的StARmRNA的相对含量均有不同程度下降,其中高剂量组下降明显,与对照组比较有显著性差异(P<0.01)。PND1雄仔鼠中低、中剂量组睾丸FLC的IGF-ⅠmRNA相对含量升高,以低剂量组升高更为明显,与对照组相比有显著性差异(P<0.01);而高剂量组睾丸FLC的IGF-ImRNA相对含量下降,与对照组比较却无显著性差异(P>0.05)。
5.睾丸FLC的LHR、StAR免疫组化结果
对照组仔鼠睾丸FLC的胞浆LHR表达强阳性;而在各处理组中表达减弱,其中中、高剂量组睾丸FLC的LHR表达减弱明显,与对照组比较有显著性差异(P<0.01);对照组仔鼠睾丸FLC的胞浆StAR表达强阳性;而在各处理组中表达减弱,其中高剂量组睾丸FLC的StAR表达减弱明显,与对照组比较有显著性差异(P<0.01)。
结论:
1.DEHP对宫内胎鼠及哺乳期仔鼠的体重增长和睾丸及AGD的发育有不同程度的抑制作用,以高剂量组为重。
2.DEHP对新生雄性仔鼠睾丸FLC有毒性作用,可影响雄性仔鼠睾丸FLC的形态学及其生成类固醇的能力。其可能机制是低剂量DEHP宫内暴露后,促进睾丸FLC的IGF-Ⅰ mRNA表达从而引起血清睾酮升高,而高剂量DEHP可能通过抑制睾丸FLC的LHR蛋白和StAR基因蛋白的表达的途径从而降低血清睾酮水平,进而抑制睾丸及AGD的发育。