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目的观察亚慢性饮水砷暴露对雄性大鼠睾丸组织的毒性作用,以及不同剂量的锌与砷联合,对大鼠生殖毒性的拮抗作用。探讨锌拮抗砷的生殖毒性可能的作用机制。方法将40只4周龄的SPF(specific pathogen free)级雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠分成五组,每组8只,分别为:①对照组:双蒸水;②单纯染砷组:4mg/kg NaAsO2;③砷加低锌组:4mg/kg NaAsO2+8mg/kg ZnSO4;④砷加中锌组:4mg/kg NaAsO2+20mg/kg ZnSO4;⑤砷加高锌组:4mg/kg NaAsO2+50mg/kg ZnSO4。连续灌胃染毒60天,取血和双侧睾丸,苏木精伊红染色(hematoxylin eosin,HE)观察睾丸组织形态学改变,放射免疫法测定血清中睾酮(testosterone,T)的含量,免疫组织化学法测定睾丸中Fas蛋白的表达,酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测睾丸组织丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)的活性,RT-PCR法检测睾丸中CuZn-SOD mRNA的表达,火焰原子吸收法测定睾丸组织中锌元素的含量。结果与对照组相比单纯染砷组大鼠体重明显降低,三个加锌组与单纯染砷组相比体重正常,单纯染砷组睾丸组织重量也明显降低(P<0.05)。中锌与高锌组与单纯染砷组比较,睾丸重量正常(P<0.05)。与单纯染砷组比较,低锌组睾丸重量差异无统计学意义,睾丸脏器系数也无统计学意义(P>0.05)。HE染色结果显示:单纯染砷组各级的生精细胞都减少且排列疏松,管腔中只有少量精子;低锌组生精细胞和成熟精子数量均较少,管腔内出现脱落细胞;中锌组和高锌组各级生精细胞都有增加,管腔中成熟精子增多,形态结构正常。免疫组化结果:单纯染砷组睾丸组织中的Fas蛋白表达量显著高于对照组,三个加锌组Fas蛋白的表达都明显降低。砷加低锌组和高锌组Fas蛋白表达高于对照组(P<0.05)。砷加中锌组Fas蛋白表达与对照组无统计学差异(P>0.05)。放射免疫测定结果:与对照组比较,单纯染砷组的血清睾酮含量显著下降,低锌、中锌及高锌组与单纯染砷组比较都显著上升(P<0.05),而高锌组的睾酮含量与中锌组比较,反而出现下降。火焰原子吸收法结果:和对照组相比,单纯染砷组大鼠睾丸锌含量明显降低,低锌组也明显比对照组低,高锌组则明显比对照组高(P<0.05)。中锌组睾丸锌含量与对照组比差异无统计学意义(P>0.05)。PCR结果:与对照组相比,单纯染砷组CuZn-SOD mRNA表达量降低,高锌组表达升高(P<0.05),低锌和中锌组与对照组相比无统计学意义(P>0.05);中、高锌组与单纯染砷组比较CuZn-SOD mRNA表达均升高(P<0.05)。ELISA结果:与对照组相比,单纯染砷组和砷加低、高锌组的MDA含量都明显的上调,而中锌组却明显的下调;中、高锌组睾丸MDA都明显低于单纯染砷组(P<0.05)。与对照组比较,单纯染砷组和砷加低、高锌组的睾丸组织的LDH和SOD活力都有明显的下降,中锌组的SOD比对照组则明显上升(P<0.05),而中锌组LDH与对照组比差异无统计学意义(P>0.05);与单纯染砷组比较,中锌组和高锌组的LDH和SOD活性明显上升(P<0.05)。结论饮水砷暴露可以引起雄性大鼠睾丸组织病理学改变,睾酮分泌减少,睾丸锌含量下降,Fas蛋白表达增多,出现脂质过氧化损伤,影响CuZn-SOD mRNA的表达,对大鼠的睾丸组织和生殖功能造成损害。适当剂量的锌可以拮抗这种毒性损伤作用,为砷中毒的防治提供实验依据。