【摘 要】
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镍是常见的环境污染物,除可导致动物肝、肾和肺毒性外,还可造成生殖毒性,如:镍中毒可抑制体内生殖相关酶活性、降低睾酮含量,破坏睾丸的正常结构和功能。前期研究表明,镍中毒可致机体中活性氧（ROS）蓄积,进而诱导氧化损伤,这是目前发现镍毒性的主要机制之一。然而,有关ROS及其介导的细胞凋亡及DNA损伤在镍致睾丸毒性中的作用机制尚不清楚。为此本试验以小鼠为研究对象,通过毒性试验和ROS抑制试验,以探讨Ni
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镍是常见的环境污染物,除可导致动物肝、肾和肺毒性外,还可造成生殖毒性,如:镍中毒可抑制体内生殖相关酶活性、降低睾酮含量,破坏睾丸的正常结构和功能。前期研究表明,镍中毒可致机体中活性氧（ROS）蓄积,进而诱导氧化损伤,这是目前发现镍毒性的主要机制之一。然而,有关ROS及其介导的细胞凋亡及DNA损伤在镍致睾丸毒性中的作用机制尚不清楚。为此本试验以小鼠为研究对象,通过毒性试验和ROS抑制试验,以探讨NiCl2对小鼠睾丸的毒性作用机制。1.NiCl2对小鼠雄性生殖功能和睾丸ROS、细胞凋亡及DNA损伤的影响选用152只7周龄雄性ICR小鼠,灌胃不同剂量的氯化镍（NiCl2）（7.5 mg/kg、15 mg/kg、30 mg/kg）,于试验的第14和28天,运用组织病理学、ELISA、荧光定量PCR和Western-blot等方法检测小鼠精子质量、睾丸及附睾组织的病理损伤、血清睾酮水平、睾丸内ROS及细胞凋亡和DNA损伤水平的变化。研究结果如下:1.NiCl2对小鼠精子质量以及睾丸和附睾组织结构的影响:NiCl2染毒小鼠的精子密度和活度均呈剂量依赖性的显著降低（P＜0.05）,而精子畸形率随染毒剂量增加显著性升高（P＜0.05）;染毒小鼠睾丸和附睾指数以及睾丸Johnsen’s评分降低,曲精小管直径减小,生精上皮厚度变薄,生精上皮结构紊乱,各级生精细胞数量减少,其细胞间、细胞质和细胞核内出现空泡;染毒小鼠附睾管上皮细胞间隙增大,细胞间和细胞质内出现空泡。2.NiCl2对小鼠血清睾酮含量的影响:小鼠血清睾酮含量随NiCl2染毒剂量的增加而显著降低（P＜0.05）。3.NiCl2对睾丸组织中ROS含量的影响:小鼠睾丸组织中ROS含量随NiCl2染毒剂量增加显著性升高（P＜0.05）。4.NiCl2对睾丸细胞凋亡相关因子表达的影响:NiCl2染毒小鼠睾丸内促凋亡因子Bax、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Caspase-12的mRNA和蛋白表达水平显著性上调（P＜0.05）,抗凋亡因子Bcl-2的mRNA和蛋白表达水平显著性下调（P＜0.05）。5.NiCl2对睾丸组织DNA损伤的影响:NiCl2染毒后小鼠睾丸组织中γ-H2AX的蛋白表达水平显著性增高（P＜0.05）。2.ROS在NiCl2致睾丸细胞凋亡及DNA损伤中的作用对76只雄性小鼠连续灌胃30 mg/kg NiCl2 28天并腹腔注射ROS抑制剂N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）（100 mg/kg）,通过ROS体内抑制试验探究ROS在氯化镍致睾丸毒性中的作用。试验结果如下:1.ROS抑制对雄性生殖功能的影响:ROS抑制后NiCl2+NAC组小鼠的精子密度和活度显著升高（P＜0.05）,精子畸形率显著降低（P＜0.05）;睾丸和附睾组织细胞间和细胞质内出现空泡,病理损伤程度减轻;血清睾酮含量得到显著性回升（P＜0.05）。2.ROS对NiCl2诱导睾丸细胞凋亡和DNA损伤的影响:抑制ROS产生可以显著下调睾丸内促凋亡因子Bax、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9和Caspase-12的mRNA和蛋白表达水平（P＜0.05）,并显著上调抗凋亡因子Bcl-2的表达水平（P＜0.05）,同时,γ-H2AX蛋白表达被显著抑制（P＜0.05）。综上所述,NiCl2可诱导小鼠精子质量下降,损伤睾丸和附睾组织结构,降低血清睾酮含量,并诱导睾丸ROS水平增高。同时,研究发现ROS及其介导的细胞凋亡及DNA损伤在NiCl2导致的睾丸毒性中发挥重要作用。
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