172中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志2005年6月第18卷第3期 Chinese J Ind Med June2005,Vol.18No.3乙醇的雄性生殖毒性解麗君!,趙松2,胡文媛2(1.河北省疾病預(yù)防控制中心藥物研究室,河北石家莊050021;2.河北醫(yī)科大學(xué),河北石家莊050017)摘要:40只健康雄性成年SD大鼠隨機分為4組,各組毎日分別灌胃給予乙醇θ2.7、4.5、7.5gkg,連續(xù)13測定各組大鼠血清睪酮(T)促黃體生成素(LH)促卵泡刺激素(FSH)含量,光、電鏡觀察睪丸組織的形態(tài)學(xué)改變,同時測定睪丸線粒體中丙二醛(M〕A)的含量。結(jié)果顯示各乙醇組動物血清T水平較對照組明顯降低(P<0.01),血清IH、FSH含量亦明顯降低〔P<0.05)睪丸的組織病理學(xué)觀察顯示染毒動物睪丸生精細胞核固縮、變性,曲細精管腔中脫落細胞增多;超微結(jié)構(gòu)顯示睪丸生精上皮結(jié)構(gòu)破壞,攴持細胞和各級生精細胞均有退化變性,且損傷程度與乙醇劑量明顯相關(guān)。乙醇4.5、7.5g/kg組動物睪丸線粒體MDA含量明顯高于對照組(P<0.05)說明乙醇既可以直接作用于睪丸,引起生精細胞損傷和睪丸類固醇合成抑制,還可使下丘腦垂體軸生殖內(nèi)分泌功能受損。脂質(zhì)過氧化可能是乙醇致睪丸損傷的機制之關(guān)鍵詞:乙醇;大鼠;睪丸;生殖毒性中圖分類號:R994.6文獻標識碼:A文章編號:1002-221X(2005)3-0172-02Effects of alcohol on reproductive system of male ratsXIE Li-jun', ZHAO Song, HU W(1. Hebei Provincial Center for Disease Prerention and Control, Shijiazhuang 050021, China 2. Hebei Medical UniversityShijiazhuang 050017, ChinaAbstract: Forty healthy Sprague-Dawley adult male rats were randomly divided into four groups with varied doses of alcohol (0g/kg, 2.7 g/kg, 4.5 g/kg and 7.5 g/kg)administrated for 13 weeks by gastric tubes. Serum sexual hormones testosterone(T)luteinizing hormones( LH and follicle stimulating hormones( FSH) were determined. Patholgical changes of tesits tissue of the ratswere simultaneously observed by light microscopy and electron microscopy. Malondialdehyde( MDA content of testis mitochondria wasdetermined as well. Result showed that Serum T level in all alcohol-treated groups wes significantly lower than that in control group( p<0.01). Serum levels of LH and FSH in alcohol-treated rats were also significantly lower than those in controls( P<0.05). Lightmicroscopic evaluation of the testis of the rats treated with alcohol revealed their germ cell nuclear pyknosis and degeneration and increased exfoliated cells in tubular lumina. Electron microscopic analysis showed that seminiferous epithelium of alcohol-treated ratdisorganized and Sertoli cells and germ cells at all stages were degenerated in a dose-dependent pattern. Content of MDA in the testismitochondria of the rats treated with 45g/kg and 7.5 g/kg was significantly higher than that in the controls( P<0.01 ). It issuggested that alcohol is a known testis toxin which can directly act on the testis causing damage to germ cells and inhibition of synthesiof steroids as well as dysfuncation of hypothalamic-pituitary axis in gonadotropin release. Lipid peroxidation may be atative mecnism that contributes at least in part to the testis damage associated with chronic alcohol abuseKey words: Alcohol Rat Testis Reproductive toxicity研究表明,乙醇是一種確認致畸物,母親孕期大量飲酒1.1實驗動物及分組可致”胎兒酒精綜合征;男性酗酒可影響身體健康并引起選體重180~20g健康性成熟雄性SD大鼠40只(河北后代發(fā)育和行為異常2為提高人類生命質(zhì)量和優(yōu)生優(yōu)育,實驗動物中心提供),隨機分為4組:0(對照組)2.7、4研究乙醇的生殖遺傳毒性具有深遠意義,而囯內(nèi)在乙醇對雄7.5g/kg乙醇組(按等效劑量計算,染毒乙醇劑量分別相當于性性腺的影響方面尚少見系統(tǒng)報道。本研究旨在觀察乙醇對體重60睪丸形態(tài)及生殖內(nèi)分泌激素的影響,并初步探討了乙醇引起每組10中國煤化工135m、165m、250m)睪丸損傷的作用機制。胃,灌昌YHaCNMHG醇加入不同量蒸餾水灌wg,需=給予等量蒸餾水,每日11材料與方法次,連續(xù)13周。于末次染毒24h后用乙醚麻醉動物,眼眶采血后處死,取雙側(cè)睪丸,稱重,一側(cè)待做睪丸線粒體MDA含收稿日期:2004-09-20;修回日期:2005-02-18作者筒(12-),女,碩士,主管醫(yī)師,主要從事藥量測定,另一側(cè)用于形態(tài)學(xué)觀察。物毒理學(xué)研究1.2觀察指標及方法中國工業(yè)醫(yī)學(xué)005年6月第18卷第3期 Chinese J Ind Med June2005,Vdl.18N.31731.2.1睪丸光鏡病理切片制作取一側(cè)睪丸部分組織 Bouine各乙醇處理組血清T水平均較對照組明顯降低(P<0.01)氏液固定,常規(guī)石蠟包埋切片,巸E染色,光鏡下觀察生精細血清IH水平與對照組相比均眀顯下降(P<0.05),高劑量ε胞形態(tài)結(jié)構(gòu)。血清FH含量明顯低于對照組(P<0.051.2.2睪丸超薄切片制作及觀察取一側(cè)睪丸部分組織,雙乙醇4.5、7.5g/kg組睪丸線粒體MDA含量明顯高于對照蒸水沖洗,在冰面上分別切割成2mm×2mmx4m小塊,組(P<0.01),2.7g/kg組與對照組差異無顯著性(P>4%戊二醛固定,環(huán)氧樹脂包埋,超薄切片,醋酸雙氧鈾和枸0.05)櫞酸鉛雙重染色法染色,于日本產(chǎn)H-7500型透射電鏡下觀察表1乙醇對血清T、IH、FSH及睪丸線粒體睪丸超微結(jié)構(gòu)。MDA含量的影響(x±s,n=10)1.2.3血清睪酮(T)促黃體生成素(IH)促卵泡刺激素(FH)測定采用放射免疫法。由北京核儀器廠產(chǎn)F646A(nmol/L) ( mlU/L) (mlU/)( nmol/ mg prot微機單頭放免儀進行測定,試劑盒由中國原子能科學(xué)院同位對照組13.25±3.481.42±0.141.74±0.5412.7±4.5素研究所提供。乙醇2.7gkg組884±2,48*0.74±0.18*1.40±0.7314.3±5.4124睪丸線粒體MDA含量測定取一側(cè)睪丸,摘除被膜乙醇4.5g/kg組6.52±2.98·061±0.4·1.11+0.311,7±3.2后,加入6倍體積的含0.25mmL蔗糖、1mmol/L氯化鎂、乙醇7.5g/kg組3.18±2.16*·0.54±0.550.92±0.3420.2±3.710mmol/ L Tris-HCl緩沖液(pl=74),在冰浴下制成勻漿與對照組相比,P<0.05,P<0.01使用日本產(chǎn)RP20型高速冷凍離心機在4℃條件下600g/mn3討論離心得上清液,再以9700g/min離心30min,得沉淀氯化鉀本研究表明各乙醇組尤其是7.5g/kg組大鼠睪丸生精細磷酸鉀(0.15moL)緩沖液(p=7.4)沖洗,再以同樣速胞核固縮變性,曲細精管腔中脫落細胞增多,超微結(jié)構(gòu)檢査度離心30min,最后得睪丸線粒體。MDA的測定用南京建成顯示乙醇組動物睪丸生精上皮結(jié)構(gòu)破壞,支持細胞和各級生生物研究所試劑盒,嚴格按操作說明書進行;考馬斯亮藍法精細胞、精子均有退化變性。這與 El-Sokkary gh的研究報道測定蛋白含量類似3。13統(tǒng)計學(xué)處理結(jié)果還表明,各乙醇組血清T水平均明顯低于對照組應(yīng)用SPSs10.0統(tǒng)計軟件進行 Dunnett檢驗說明乙醇可以抑制睪丸間質(zhì)細胞合成睪酮。從而提示乙醇所2結(jié)果致的睪丸損傷的另一特征是抑制睪丸類固醇合成45]。乙醇抑2.1睪丸組織病理切片觀察制睪酮合成的機制可能為乙醇或其代謝產(chǎn)物影響了睪酮合成光鏡下對照組睪丸生精上皮呈規(guī)則圓形,排列緊密,結(jié)的酶。本研究顯示各乙醇處理組大鼠血清IH均明顯低于對照構(gòu)清晰,層次分明,精原細胞大而圓,規(guī)則地緊貼曲細精管組,高劑量組血清FSH水平也明顯低于對照組。這說明乙醇的基底膜,向內(nèi)依次為初級精母細胞、精子細胞、精子。乙可以直接或間接作用于下丘腦或垂體來干擾下丘腦垂體性腺醇組睪丸曲細精管有不同程度的損傷,表現(xiàn)為生精細胞核固軸的功能,以進一步影響睪丸的結(jié)構(gòu)和功能縮、變性。損傷程度與乙醇劑量密切相關(guān),低劑量組只有少睪丸線粒體膜、精子均富含多不飽和脂肪酸,易受過氧量曲細精管受損,變性的生精細胞少;高劑量組幾乎毎個曲化攻擊,乙醇及其代謝物乙醛可以在體內(nèi)產(chǎn)生自由基,自由細精管均有核固縮、變性的玍精細胞,曲細精管腔中脫落細基攻擊膜上的多不飽和脂肪酸即可誘發(fā)脂質(zhì)過氧化。通常以胞增多。丙二醛的生成判斷脂質(zhì)過氧化程度。本研究表明乙醇4.5、2.2睪丸超薄切片觀察7.5g/kg組睪丸線粒體MDA含量明顯高于對照組,說明乙醇電鏡下觀察睪丸組織的超微結(jié)構(gòu),對照組基膜平整,支可以引起睪丸的過氧化損傷。持細胞腔凹窩內(nèi)嵌著各級處于不同時期的生精細胞,有精原參考文獻細胞、初級精母細胞和變態(tài)期精子細胞。各乙醇組大鼠生精[1]Abel, Sokol. Incidence of fetal alcohol syndrome and economic impact of上皮超微結(jié)構(gòu)顯示,各級生精細胞和支持細胞均有損傷,包fetal alcohol syndrome related anomalies [JAlcohol括:(1)支持細胞內(nèi)洛酶體增多,支持細胞滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)變性【2]1dgM,MmnR,Veg4E,etd. Lateral alcohol exposure: develop退化;(2)精原細胞核空泡化;(3)初級精母細胞核變性溶mental and behavioral effects on the offspring of rats J ]. Neuropharna-解;(4)精子細胞變態(tài)期核溶解,局部核內(nèi)陷,核周隙擴大(5)變態(tài)期精子細胞移至基膜處,示生精上皮紊亂。且隨劑[3]EsYH中國煤化工effects of chronic ethanol admin-量加大,損傷加重。CNMHGI Neuroendocrinol Lett, 20012.3乙醇對血清睪酮、促黃體生成素、促卵泡刺激素及睪丸[4] Kashko m, Khokha am, Antsulevich sn,etal. Influence of ethanol線粒體MDA含量的影響(見表1)and ethanol-induced lipid peroxidation on the steroidogenic activity of testies[j]. Ukr Biokhim Zh, 1993, 65(2):89-94睪丸間質(zhì)細胞的主要功能是分泌睪酮,促黃體生成素、[5] Salonen I. Effects of chronic ethanol diet on pituitary- testicular function of促卵泡刺激蘩爛鮭咊分泌的兩種促性腺激素。如表1所示,[J]. Biol Reprod,1990,42:5562.