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喹乙醇(olaquindox,OLA)有较好的抗菌促生长作用,在经济利益的驱动下常被一些生产者违规滥用,近年来养殖业中关于喹乙醇中毒的事件时有发生。大量研究表明喹乙醇可以引起机体氧化损伤,还能诱导生精细胞凋亡。本试验假设喹乙醇对小鼠睾丸具有氧化损伤作用,通过建立不同剂量喹乙醇中毒模型和维生素E(VE)、黄芪多糖(APS)干预试验,研究喹乙醇对雄性小鼠生殖功能的影响及VE、APS对其致毒作用的干预作用。 将 80 只 25g 左右的雄性小鼠,随机分为空白对照组、阴性对照组(OLA 0 mg/kg)、低 OLA组(OLA80mg/kg)、中 OLA组(OLA 120mg/kg)、高 OLA组(OLA240mg/kg)、APS 组(OLA 240mg/kg+APS 20mg/kg)、VE 组(OLA 240 mg/kg+VE 15mg/kg )、 VE+APS 组 ( OLA 240mg/kg+VE 15mg/kg +APS 20mg/kg),每组 10 只,连续灌胃 35 天,染毒结束 24h 后,颈椎脱臼法处死小鼠。试验分为喹乙醇及 VE、APS 干预对小鼠生长发育和生精功能的影响、对小鼠睾丸和附睾组织形态学的影响、对睾丸组织抗氧化功能和睾酮合成的影响四部分进行。 1、喹乙醇及VE、APS干预对小鼠生长发育和精液品质的影响 试验通过测定小鼠试验期末体重、睾丸系数、精囊腺系数及精子参数(精子畸形率、活力、活率和密度)等指标研究喹乙醇及 VE、APS 干预对小鼠生长发育和生精功能的影响。试验结果显示: (1)雄性小鼠试验期末体重中 OLA 组、低 OLA 组和空白对照组、阴性对照组没有显著性差异。高 OLA组显著低于低 OLA组(P<0.05)。高 OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。 (2)睾丸系数低 OLA 组和空白对照组没有显著性差异。中 OLA 组和高OLA组显著低于空白对照组(P<0.05)。高OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。精囊腺系数随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。低 OLA 组和空白对照组没有显著性差异。中 OLA 组显著低于空白对照组(P<0.05),高OLA 组极显著低于空白对照组(P<0.01)。高 OLA 组和 APS+VE 组、VE 组及APS组之间没有显著性差异。 (3)精子密度随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。高 OLA 组、中 OLA 组显著低于空白对照组(P<0.05),低 OLA 组和空白对照组没有显著性差异。高 OLA组和 APS+VE组、VE组及 APS组之间没有显著性差异。精子活率随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。低 OLA组和空白对照组没有显著性差异,中 OLA组显著低于空白对照组(P<0.05),高 OLA 组极显著低于空白对照组(P<0.01)。高 OLA组和 APS+VE组、VE组及 APS组之间没有显著性差异。精子活力随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。高 OLA组极显著低于空白对照组(P<0.01),中 OLA组和低OLA组显著低于空白对照组(P<0.05)。高OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。精子畸形率随喹乙醇浓度增加呈上升趋势。低 OLA 组和空白对照组没有显著性差异。中 OLA 组显著高于空白对照组(P<0.05),高OLA 组极显著高于空白对照组(P<0.01)。高 OLA 组和 APS+VE 组、VE 组及APS组之间没有显著性差异。 结果表明,喹乙醇中毒会造成雄性小鼠生长发育缓慢、睾丸系数和精囊腺系数降低,精子密度下降,活动率降低和精子畸形率升高,且随染毒剂量增加精液品质越差;VE、APS对喹乙醇所致的长发育缓慢、睾丸系数和精囊腺系数降低及精液品质下降没有明显的保护作用。 2、喹乙醇及VE、APS干预对小鼠睾丸和附睾组织形态学的影响 试验进行了小鼠睾丸和附睾组织的HE染色制片观察。 (1)睾丸组织 HE 染色切片显示:空白对照组睾丸组织,曲细精管排列整齐,各级生精细胞层次分明,排列紧密,间质细胞形态正常,基膜完整、连续,管腔内有大量精子。低 OLA 组睾丸组织曲细精管结构、形态正常,与空白对照组比无明显形态学改变。中 OLA 组睾丸组织曲细精管形态结构发生明显病理变化,生精细胞层数减少,各级生精细胞排列紊乱,生精细胞数量减少,细胞间隙增大,细胞出现肿胀、空泡化甚至凋亡,管腔内有少量细胞坏死物质和少量发育成熟的精子,基膜变薄、甚至缺失。高 OLA 组曲细精管结构严重破坏,各级生精细胞变性坏死明显增多,凋亡程度及空泡化极显著,管腔内有大量细胞坏死物质和极少量发育成熟的精子,基膜变薄、缺失严重。高 OLA 组和 APS+VE 组、VE组及APS组之间没有显著性差异。 (2)附睾组织HE染色切片显示:空白对照组和阴性对照组附睾显示正常组织学结构,细胞紧密排列、规则有序,附睾头主细胞胞质饱满,呈高柱状,腔面有较多细长静纤毛,附睾官腔有大量成熟精子,低 OLA 组的附睾上皮与对照组相比未见明显的病理变化。中 OLA 组的附睾上皮出现明显的病理变化,细胞肿胀、空泡化明显,管腔内精子显著减少,降解的细胞增多。高 OLA 组组织病变加重,大量细胞肿胀、空泡化,细胞坏死、脱落,染色质浓缩,管腔内精子极少或无精子,空泡化程度显著增加,静纤毛显著缩短。高 OLA组和 APS组之间没有显著性差异,APS+VE组、VE组比高 OLA组受损伤程度减轻,管腔内有少量精子。 结果表明,中、高剂量喹乙醇组均可对小鼠睾丸、附睾结构造成病理形态学损伤,破坏各级生精细胞,影响睾丸、附睾的正常功能,其中高 OLA 组影响极为明显,其对睾丸组织、附睾组织及细胞损害程度都极为严重。VE、APS对睾丸结构没有明显的干预作用,VE对附睾结构有轻微的保护作用。 3、喹乙醇及VE、APS干预对睾丸组织抗氧化功能的影响 试验通过对睾丸组织SOD、GSH-Px活性及MDA、LPO含量及SOD、GSH-Px 表达水平的测定分析喹乙醇及 VE、APS 干预对睾丸组织抗氧化功能的影响。试验结果显示: (1)SOD的活性随喹乙醇浓度增加呈上升趋势,高 OLA组和中 OLA组极显著高于空白对照组( P<0.01 )。空白对照组和阴性对照组没有显著性差异。APS+VE组和VE组显极著低于高剂量(P<0.01),APS组极显著高于高OLA组(P<0.01)。GSH-Px的活性随喹乙醇浓度增加呈下降趋势,中 OLA组显著低于空白对照组(P<0.05)。低OLA组、高剂量极显著低于空白对照组、阴性对照组(P<0.01)。高OLA组和APS+VE组、APS组没有显著性差异,VE组显著高于高OLA组(P<0.05)。 (2)LPO的含量随喹乙醇浓度增加呈上升趋势,低OLA组和空白对照组没有显著性差异。中 OLA组、高剂量显著高于空白对照组(P<0.05)。高 OLA组和VE组、APS组、APS+VE组没有显著性差异。MDA的含量随喹乙醇浓度增加呈上升趋势,低 OLA组、中 OLA组和高 OLA组显著高于空白对照组、阴性对照组(P<0.05)。低OLA组、中OLA组和高OLA组没有显著差异,高OLA组和APS+VE组、APS组没有显著性差异,VE组显著高于高OLA组(P<0.05)。 (3)SOD的表达随喹乙醇浓度增加呈下降趋势,中 OLA组、低 OLA组和空白对照组没有显著性差异。高 OLA 组显著低于空白对照组( P<0.05 )。高OLA组和 APS+VE组、VE组及 APS组之间没有显著性差异。GSH-Px的表达随喹乙醇浓度增加呈上升趋势。低 OLA组、中 OLA组和高 OLA组极显著高于空白对照组(P<0.01)。高OLA组极显著高于APS+VE组、VE组及APS组。 结果表明,高剂量喹乙醇引起小鼠睾丸组织发生严重的氧化应激,抗氧化酶活性发生改变,氧化产物生成增多,导致精液品质下降、生精细胞凋亡,造成机体生殖功能障碍。VE、APS对小鼠生殖系统没有明显的抗氧化保护作用。 4、喹乙醇及VE、APS干预对雄性小鼠睾酮合成相关基因表达量的影响 试验通过荧光定量 PCR 对睾丸组织 17?-HSD、P450scc、Star、3?-HSD、P450c17五种睾酮合成相关酶基因表达水平的测定分析喹乙醇及VE、APS干预对睾酮合成的影响。试验结果显示: (1)17?-HSD 的表达随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。低 OLA 组和中 OLA组显著低于空白对照组和阴性对照组(P<0.05)。高OLA组极显著低于空白对照组(P<0.01)。高OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。 (2)P450scc的表达随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。中 OLA组和高 OLA组显著低于空白对照组(P<0.05),低 OLA 组和空白对照组没有显著性差异,高OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。 (3)Star 的表达随喹乙醇浓度增加呈下降趋势。高 OLA 组显著低于空白对照组(P<0.05),中OLA组、低OLA组和空白对照组没有显著性差异,高OLA组和APS+VE组、VE组及APS组之间没有显著性差异。 (4)3?-HSD 的表达随喹乙醇浓度增加呈先升高后下降的趋势,低 OLA 组显著低于空白对照组(P<0.05)。中 OLA组、高 OLA组和空白对照组没有显著性差异,VE组、APS组和APS+VE组极显著低于高OLA组(P<0.01)。 (5)P450c17 的表达随喹乙醇浓度增加呈下降的趋势,高 OLA 组显著低于空白对照组(P<0.05),低 OLA组、中 OLA组和空白对照组没有显著性差异,高OLA组和VE组、APS组、APS+VE组没有显著性差异。 结果表明,高剂量喹乙醇抑制小鼠睾丸组织睾酮合成相关酶基因的表达,机体睾酮合成减少,导致睾丸、精囊腺严重萎缩,精液品质严重下降,生精细胞和附睾上皮细胞大量变性坏死,造成小鼠生殖系统结构和功能都发生严重损伤。VE、APS对小鼠睾酮合成没有明显的保护作用。