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随着空气污染的加剧,铝的暴露方式呈现多样化,尤其是铝经鼻暴露对健康的危害值得研究。以往的研究多集中于神经毒性、肝肾损伤、骨骼损伤、免疫系统损伤等。近年来,铝的生殖毒性引起了极大的关注。在这些研究中,大多数研究集中在铝对雄性生殖毒性。为了评估铝对雌性生殖系统毒性危害,本实验首先建立孕期AlCl3经鼻暴露C57BL/6小鼠模型。7周龄雌雄小鼠1:1合笼检出阴栓后,将孕鼠随机分为4组[ddH2O,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）],孕期每天鼻腔滴注直至孕17天停止染毒并处死收集脏器,解剖孕17天母鼠子宫,统计各剂量组母鼠子宫中胎鼠检出情况及胎鼠的丢失率;用ICP-MS（电感耦合等离子质谱仪）分析检测血清、脏器中总铝含量;用原位末端转移酶标记法（TUNEL）检测子宫细胞凋亡的情况,用Western Blot检测子宫凋亡相关蛋白（Fas、Fas-L、Bax）表达水平。实验结果发现小鼠孕期经鼻暴露AlCl3并未引起铝元素在脏器中蓄积,10mg/kgAlCl3剂量组血清中总铝含量增加（p<0.05）,1mg/kgAlCl3剂量组小鼠胚胎丢失率显著（p<0.05）,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）染毒剂量组小鼠子宫组织细胞凋亡水平较对照组显著上升（all p<0.001）,0.1mg/kg AlCl3染毒剂量组小鼠子宫凋亡相关蛋白Bax的表达水平与对照组相比显著下降（p<0.05）,10mg/kg AlCl3染毒剂量组与对照组相比显著升高（p<0.05）;AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）凋亡相关蛋白FasL的表达水平显著上升（p<0.05）;凋亡蛋白Fas各个剂量组的表达水平与对照组相比没有显著差异。其后,本研究构建AlCl3孕前经鼻暴露C57BL/6雌性小鼠模型,随机分为4组[ddH2O,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）],鼻腔滴注17天停止染毒,其后1:1与雄鼠合笼,于合笼后第二天上午8点检查阴栓,以检测小鼠交配和受孕情况,并收集脏器,利用ICP-MS分析检测血清、脏器中总铝含量。分离小鼠卵巢,HE染色观察卵巢的病理变化;制备TEM样本观测卵巢微观结构变化;ELISA分析卵巢抗氧化物酶活性;用原位末端转移酶标记法（TUNEL）检测卵巢细胞凋亡的情况,Western Blot检测卵巢凋亡相关蛋白（Fas、Bax、p53）的表达水平。实验结果发现:雌性小鼠交配率和受孕率与对照组比较均无显著差异;AlCl3（10mg/kg）组血清总铝含量显著高于对照组（p<0.05）,而小鼠下丘脑、肝、脾、肾、子宫,各剂量组总铝含量与对照组间无显著性差异。电镜结果显示AlCl3（1mg/kg和10mg/kg）剂量组卵巢颗粒细胞中较多线粒体肿胀,表现为嵴和基质的空泡化和变性;ELISA结果显示AlCl3（1mg/kg、10mg/kg）剂量组卵巢丙二醛（MDA）的活性显著上升（p<0.05）,卵巢超氧化物歧化酶（SOD）水平无显著差异,AlCl3（1mg/kg、10mg/kg）剂量组抗氧化比AOR（SOD/MDA）的活性显著降低（p<0.001）;各染毒剂量组小鼠卵巢细胞凋亡水平较对照组相比无显著差异;Western Blot分析结果表明AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）剂量组与对照组相比凋亡相关蛋白Fas表达量无显著差异,AlCl3（1mg/kg、10mg/kg）剂量组与对照组相比卵巢细胞凋亡蛋白Bax、p53表达量显著上升。因此我们推测AlCl3经鼻暴露可引起卵巢组织凋亡蛋白表达水平异常,改变卵巢超微结构,导致小鼠生殖毒性。第一部分孕期氯化铝经鼻暴露通过引起子宫细胞凋亡导致雌性小鼠不孕目的采用孕期C57BL/6小鼠模型鼻腔滴注AlCl3,观测对胚胎丢失的影响,分析孕鼠子宫细胞凋亡情况。方法7周龄雌雄C57BL/6小鼠每组各10只,交配怀孕后孕鼠单独饲养,随机分为4组[ddH2O,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）],整个孕期每天下午三点鼻腔滴注直至孕17天。在孕17天处死小鼠并收集脏器,对孕17天母鼠子宫解剖,计数子宫中检测出胎鼠的母鼠数量以计算怀孕率,通过胎鼠的丢失情况,计算胚胎丢失率。利用ICP-MS分析检测母鼠血清、脏器中总铝含量。用TUNEL凋亡荧光法检测子宫细胞凋亡的情况,利用Western Blot分析子宫凋亡相关蛋白（Fas、FasL、Bax）表达水平。结果ICP-MS分析检测母鼠血清、脏器中总铝含量的结果显示,铝并未在母鼠脏器中蓄积,10mg/kg AlCl3剂量剂量组血清总铝含量显著高于对照组（p<0.05）。通过孕鼠子宫解剖分析,发现10mg/kg AlCl3剂量组雌性小鼠的妊娠率低于对照组,但是无显著差异。1mg/kg AlCl3剂量组胚胎丢失率上升（p<0.05）。孕鼠子宫TUNEL凋亡荧光法检测结果显示,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）与对照组相比子宫细胞凋亡率升高（all p<0.001）,孕鼠子宫组织Western Blot结果显示:0.1mg/kg AlCl3染毒剂量组凋亡相关蛋白Bax的表达水平与对照组相比显著下降（p<0.05）,10mg/kg AlCl3染毒剂量组凋亡相关蛋白Bax的表达水平与对照组相比显著升高（p<0.05）;0.1mg/kg AlCl3、1mg/kg AlCl3和10mg/kg AlCl3凋亡相关蛋白FasL的表达水平显著上升（all p<0.05）;凋亡蛋白Fas各个剂量组的表达水平与对照组相比没有差异。结论孕期AlCl3经鼻暴露后,Al在脏器中无蓄积,10mg/kg AlCl3血清中总铝含量显著升高,1mg/kg AlCl3经鼻暴露会导致胚胎丢失增加。AlCl3经鼻暴露会导致子宫细胞凋亡率增加,凋亡蛋白表达显著改变,孕期AlCl3经鼻暴露,会影响孕鼠子宫中细胞凋亡蛋白正常的表达水平,导致细胞凋亡平衡系统受损。第二部分氯化铝经鼻孕前暴露通过引起卵巢细胞凋亡导致雌性小鼠不孕目的观察分析AlCl3经鼻孕前暴露对小鼠的受孕情况以及对卵巢的超微结构变化,探究AlCl3经鼻孕前暴露对雌性小鼠受孕情况及卵巢凋亡的影响。方法雌性小鼠孕前经鼻暴露17天[dd H2O,AlCl3（0.1mg/kg、1mg/kg、10mg/kg）]后:与雄性小鼠合笼,于次日上午检查交配情况,取壶腹部受精卵计算受孕率;HE染色观察卵巢病理变化;TEM观测卵巢结构变化;提取卵巢蛋白质,ELISA检测卵巢氧化应激酶的活性;TUNEL检测卵巢细胞凋亡状况;Western Blot检测凋亡相关蛋白表达水平。结果各组小鼠的交配率和受孕率无显著差别。ICP-MS分析结果显示:铝并未在小鼠的脏器中蓄积,10mg/kg AlCl3组的血清中铝的含量显著性高于对照组（p<0.01）。HE染色和电镜观察小鼠卵巢的病理和超微结构变化发现,各AlCl3染毒剂量组卵巢的生长卵泡数量显著低于对照组（all p<0.001）,1mg/kg AlCl3剂量组和10mg/kg Al Cl3剂量组小鼠的卵巢线粒体肿胀,线粒体嵴结构模糊。卵巢抗氧化物酶MDA、SOD、AOR（SOD/MDA）表达结果显示1mg/kg和10mg/kg AlCl3剂量组卵巢MDA水平显著低于对照组（p<0.05）,卵巢AOR各剂量组Al Cl3（0.1mg/kg、1mg/kg和10mg/kg）表达水平显著低于对照组（all p<0.01）,而SOD在各剂量组间无显著差异。TUNEL结果未发现各AlCl3染毒剂量组与对照组细胞凋亡率有差异,但是在各染毒剂量组间有上升的趋势,Western Blot检测结果显示:Al Cl3（1mg/kg和10mg/kg）经鼻暴露会造成Bax表达增加（p<0.001）,Bax的上游基因p53表达增加（p<0.001）。结论雌性小鼠孕前经鼻AlCl3暴露后,虽然在脏器中无蓄积,但是造成小鼠卵巢组织结构及超微结构受损,卵巢的细胞凋亡蛋白表达显著异常,生长卵泡数量下降。因此线粒体介导的细胞凋亡通路可能与AlCl3经鼻暴露引起雌性小鼠不孕相关。