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【目的】随着科学技术的进步,铝的生物毒性作用逐渐被发现并受到普遍关注。铝在自然界普遍存在,人们在日常生活中会摄入大量的铝,并在体内蓄积产生多种毒性作用。目前其神经系统毒性已受到广泛关注,很多研究发现铝可引起多种神经退行性疾病,如老年性痴呆、透析性脑病等。另外铝还可以妨碍正常的钙、磷代谢,抑制机体内的抗氧化系统,引起骨组织损害、生殖功能降低、贫血以及其他疾病。铝引起机体生殖功能障碍的机制主要有抑制抗氧化系统作用,改变酶的活力,影响遗传物质合成等。对于金属负荷过多引起的疾病,一般倾向于采用其螯合剂来治疗。人们曾经尝试过多种螯合剂用于铝的排出,结果均不太理想。本研究把DFP(1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮,去铁酮)作为一种铝的新型螯合剂,以Wistar大鼠为实验动物,将其生殖系统作为靶器官,研究DFP对铝负荷过多引起的生殖损伤的保护作用,探讨其作用机理,为开发一种新的临床应用排铝药物提供依据。【方法】1动物实验实验动物选用健康雄性Wistar大鼠35只,体重180g～220g,自由饮水及进食。动物按照体重随机分成5组：阴性对照组、铝对照组、DFP低剂量组、DFP中剂量组和DFP高剂量组。大鼠以灌胃方式给药,每周连续给药五天,间隔两天后继续给药,制造铝慢性中毒模型。阴性对照组每日给予1ml生理盐水,其余各组均以剂量为172.5mg/(kg·d)的氯化铝溶液灌胃,染毒时程为8周。造模成功后,DFP各组给予不同剂量的DFP解毒,阴性对照组及铝对照组以1ml生理盐水代替。解毒2周后,大鼠禁食24小时,内眦取血,处死,解剖出睾丸附睾等,冰箱内冷藏备用。2.大鼠一般情况及脏器系数大鼠每日观察一般情况及称重,并根据体重给予相应剂量灌胃。记录大鼠每日体重,绘制体重变化曲线,比较变化是否有差异。大鼠处死后,解剖出睾丸、附睾,称重并计算脏器系数,各组织供其他实验使用。3.DFP排铝效果及对必需元素的影响称取各组大鼠睾丸组织,用微波消解仪进行消化。采用石墨炉原子吸收光谱法测定铝元素,火焰原子吸收光谱法测定铜、锌、钙、铁和镁元素。观察DFP排铝效果和对睾丸组织中必需元素的影响。4.DFP对铝染毒大鼠睾丸组织中抗氧化系统的影响称取大鼠睾丸组织制成匀浆。测定其中超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量,研究DFP对铝负荷导致睾丸中抗氧化系统损伤的恢复作用。5.DFP对铝染毒大鼠睾丸标志酶的影响称取大鼠睾丸组织制成匀浆。测定其中睾丸标志酶乳酸脱氢酶(LDH)和β-葡糖苷酸酶(β-G)的活力,研究DFP对铝染毒所致睾丸标志酶活性降低的恢复作用。6.DFP对铝染毒大鼠遗传物质的影响大鼠最后一次灌胃后禁食24小时,内眦取血作外周血嗜多染红细胞(PCE)微核试验,观察DFP对铝染毒所致细胞遗传毒性的恢复作用,推断DFP对于铝损伤生殖细胞的影响。7.DFP对铝染毒大鼠精子形态的影响大鼠附睾在生理盐水中剪碎,过滤后在玻片上涂布,伊红染液染色制作附睾精子涂片,光镜下观察精子形态,计数畸变数目,计算畸形率,研究DFP对于铝染毒导致精子畸形的恢复作用。8.DFP对铝染毒导致大鼠睾丸组织损伤恢复的形态学观察取大鼠睾丸组织固定、制作石蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色,显微镜下进行病理学观察,研究DFP对于铝染毒大鼠睾丸组织损伤的恢复作用。[结果]1.DFP对大鼠一般情况的影响各组大鼠一般情况良好,体重变化趋势无显著差异,睾丸、附睾重量及脏器系数各组间比较均未见显著差异。2.DFP排铝效果及对必需元素的影响铝对照组大鼠睾丸中的铝含量明显高于阴性对照组(P<0.01)；DFP各组铝含量均低于铝对照组(P<0.01)。Fe、Zn、Ca、Mg、Cu元素在各组之间比较均没有显著差异。3.DFP对铝染毒大鼠睾丸组织中抗氧化系统的影响铝对照组大鼠睾丸组织中SOD活性低于阴性对照组(P<0.05)；DFP各组SOD活性较铝对照组升高,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组之间差异有统计学意义(P<0.05)。DFP各组SOD活性与阴性对照组无显著差异。MDA在铝对照中含量高于阴性对照组(P<0.05)；DFP各组较铝对照组有所降低,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组之间差异有统计学意义(P<0.05)。DFP组MDA含量与阴性对照组无显著差异。4.DFP对铝染毒大鼠睾丸标志酶的影响铝对照组大鼠睾丸组织中β-G活力低于阴性对照组(P<0.05)；DFP各组β-G活力较铝对照组升高,且呈一定的剂量反应关系,高剂量组与铝对照组差异有统计学意义(P<0.05)。DFP各组β-G活性与阴性对照组无明显差异。铝对照组LDH活性低于阴性对照组(P<0.05)；DFP各组DFP活性低于阴性对照组(P＜0.05),与铝对照组无显著差异。5.DFP对铝染毒大鼠遗传物质的影响铝对照组和DFP各剂量组大鼠外周血嗜多染红细胞微核率均高于阴性对照组(P<0.05)；DFP中、高剂量组微核率低于铝对照组,差异有统计学意义(P＜0.05)；DFP低剂量组与铝对照组比较无显著差异。6.DFP对铝染毒大鼠精子形态的影响铝对照组大鼠精子畸形率高于阴性对照组(P<0.05)；DFP各剂量组与铝对照组相比较大鼠精子畸形率下降,且结果呈现出一定的剂量反应关系,其中DFP中、高剂量组与铝对照组之间的差异具有统计学意义(P＜0.05)。7.DFP对铝染毒导致大鼠睾丸组织损伤恢复的形态学观察相对于阴性对照组,铝对照组大鼠睾丸组织镜下发现,精曲小管明显萎缩,管壁变薄,细胞层数明显减少,精细胞减少,结构不清,部分管壁细胞脱落形成空洞。DFP各组有不同程度的恢复。【结论】1.DFP可以明显促进大鼠睾丸组织中铝的排出,降低组织内铝的含量,而对于机体必需微量元素代谢基本不产生影响。2.DFP能够减少铝染毒大鼠睾丸组织脂质过氧化的发生,维持正常生理功能。3.DFP能够恢复铝染毒导致的大鼠部分睾丸标志酶的活性损伤,改善生殖功能。4.DFP能够降低铝染毒导致的大鼠红细胞微核率上升,精子畸形增多,对铝导致遗传物质的损伤有一定的改善作用。5.对睾丸组织进行病理学观察,镜下可见DFP能够对于铝染毒引起的大鼠睾丸组织病理损伤、生殖细胞损伤有明显的恢复作用。综上所述,DFP能够改善大鼠铝负荷导致的生殖功能损伤,对生殖系统具有保护作用。