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目的:(1)建立环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptors, EEDs)引致性腺发育不良的雄性SD大鼠疾病模型。(2)制定针对EEDs的中药治疗方案,在性腺发育不良疾病模型上验证该方案对EEDs抗雄激素作用及生殖毒性的拮抗作用,以模拟人类的疾病过程及药物的治疗作用。(3)采用分子生物学实验方法,研究并阐明EEDs抗雄激素作用的机制及中药拮抗EEDs抗雄激素作用的机制,为开发有效拮抗EEDs生殖毒性的中药制剂提供理论依据。方法:(1)预实验:以青春前期(21日龄)雄性SD大鼠为实验对象,选取具有代表性的EEDs——邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexylphthalate, DEHP)及氯氰菊酯(Cypermethrin,CYP)作为染毒物质,建立SD雄性大鼠性腺发育不良的疾病模型。SD大鼠随机分为5组,分别设置高、中两个染毒剂量组,(DEHP750mg/kg高剂量组和DEHP500mg/kg中剂量组,CYP100mg/kg高剂量组和CYP80mg/kg中剂量组)及对照组(喂饲玉米油)。每日空腹给药。以肛门生殖器间距、睾丸下降、包皮分离及外生殖器的发育状况、睾丸湿重、睾丸系数、血清睾酮水平及睾丸病理组织改变为指标。实验数据采用单因素方差分析,观察EEDs的抗雄激素作用。确定雄性SD大鼠性腺发育不良疾病模型建立的最佳染毒剂量及最佳染毒时间。(2)以青春前期(21日龄)雄性SD大鼠为实验对象,以最佳剂量的DEHP及CYP建立单独及联合染毒的性腺发育不良疾病模型。24只雄性SD大鼠随机分为对照组(喂饲玉米油)、DEHP染毒组(DEHP500mg/kg)、 CYP染毒组(CYP80mg/kg)和DEHP、CYP联合染毒组(DEHP500mg/kg+CYP80mg/kg),每组6只。每日空腹给药,连续染毒4周。以睾丸下降时间、包皮分离时间、肛门生殖器间距、血清睾酮水平、睾丸湿重、睾丸系数、睾丸病理组织学改变、睾丸超微结构病变及睾丸标志酶活性为指标。实验数据采用2×2析因方差分析,验证EEDs的抗雄激素作用及其生殖毒性。(3)在先前的性腺发育不良疾病模型基础上进一步建立中药治疗模型。70只雄性SD大鼠随机分为对照组(喂饲玉米油)、染毒A组(DEHP500mg/kg)、染毒B组(CYP80mg/kg)和染毒C组(DEHP500mg/kg+CYP80mg/kg),治疗组同时喂饲中药,进行治疗干预。每日空腹给药,连续染毒4周。以睾丸下降时间、包皮分离时间、血清睾酮水平、睾丸湿重、睾丸系数、睾丸病理组织学改变、睾丸超微结构病变为指标。实验数据采用单因素方差分析,验证中药对EEDs抗雄激素作用及其生殖毒性的拮抗作用。(4)采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction, FQ-PCR)及免疫印迹方法(Western Blot),检测类固醇合成急性调节蛋白(steroidogenic acute regulatory protein,StAR)、胆固醇侧链裂解酶(cytochrome P450,family11,subfamily A,polypeptide1,CYP11A1)、17α羟化酶/17,20裂链酶(17α-hydroxylase/17,20-Iyase,CYP17A1)、3β-羟脱氢酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase,3β-HSD)、17β-羟脱氢酶(17β-hydroxysteroid dehydrogenase,17β-HSD)、雄激素受体(androgen receptor,AR)的基因及蛋白表达水平。实验数据采用单因素方差分析。通过染毒组、治疗组及对照组的相互对比,阐明中药拮抗EEDs抗雄激素活性的作用机制。结果:(1)确定雄性SD大鼠由EEDs引致性腺发育不良疾病模型,应以21日龄为最佳染毒年龄,以中剂量DEHP (500mg/kg)及CYP (80mg/kg)为最佳染毒剂量,以4周为最佳染毒时间。(2)与对照组相比,DEHP、CYP单独及联合染毒组睾丸下降时间和包皮分离时间明显延迟,肛门生殖器间距明显缩短(P<0.05或0.01);各染毒组睾丸重量及睾丸系数明显降低,各染毒组血清睾酮水平显著下降(P<0.05或0.01),睾丸匀浆中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性明显增高,琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase, SDH)活性显著下降(P<0.05或0.01);DEHP、CYP单独及联合染毒组睾丸病理组织学、生殖细胞超微结构均可见明显异常。各治疗组与染毒组相比,上述指标均显著改善(p<0.05或0.01)。(3) FQ-PCR方法检测显示DEHP、CYP单独及联合染毒可导致StAR、CYP11A1、CYP17A1、3β-HSD、17β-HSD和AR的mRNA表达水平显著下调(p<0.05或0.01)。而中药治疗干预可使上述基因表达水平明显上调(p<0.05或0.01)。(4)经Western Blot方法验证DEHP、CYP单独及联合染毒可导致CYP11A1、CYP17A1、AR的蛋白表达水平显著下调(p<0.05或0.01)。而中药治疗干预可使上述蛋白表达水平显著上调(p<0.05或0.01)。结论:(1)我们成功地建立了SD大鼠由EEDs引致的性腺发育不良疾病模型;(2) DEHP、CYP单独及联合染毒对青春前期雄性大鼠均具有明显的生殖毒性作用,但二者的作用途径有所不同,DEHP主要是通过影响睾丸的睾酮合成及损害生精过程而CYP则主要是通过减少AR的表达从而干扰雄激素与其受体的结合;(3)益肾填精中药对EEDs的抗雄激素活性及生殖毒性具有显著的拮抗作用;(4)益肾填精中药可通过使睾丸的AR以及睾酮合成关键酶的表达上调,多水平、多靶点地发挥其对EEDs抗雄激素活性及生殖毒性的拮抗作用。