三丁基锡(tributyltin)是有机锡类化合物的一种,为一种具有类似于雄激素的内分泌干扰物[1].三丁基锡主要是作为木材防腐剂、聚氯乙烯塑料制品的热稳定剂、工业用冷凝水的灭菌剂和作为杀虫剂添加到涂料中涂于船体表面[2].由于工业生产中的广泛应用,从各种工业废水及涂料中释放入水体的TBT则会对环境造成严重污染。不仅毒害水生生物破坏生态环境,而且不可忽视的是它们可在食用水生生物机体内富集,被人食用从而造成对人体的危害[3].自从发现有机锡化合物对海洋的污染以来,有机锡被认为是迄今为止由人为因素而导致大量进入海洋环境中的毒性最大的化学品之一。有研究表明,三丁基锡可使海洋动物性成熟和繁殖推迟,贝类和腹足纲动物性畸变[4];对人的肾、肝、胆、呼吸系统、肠胃系统、生殖系统、神经系统、免疫系统均有不同程度的毒性作用[5],并具有很强的细胞毒性,其中对细胞凋亡的干扰,作为十分重要和典型的细胞毒性的体现,已成为一个研究热点。目前三丁基锡类的相关研究主要集中在其海洋生物的生殖发育影响,对哺乳动物尤其是对青春期哺乳动物的影响的研究涉及很少。本研究选择氯化三丁基锡(tributyltin chloride,TBT)为研究对象,通过体内实验探索TBT对青春期SD大鼠生殖系统发育的影响以及体外实验研究TBT对大鼠睾丸支持细胞(Sertoli cells)功能的影响及其损伤机制。在体内染毒实验中,从SD大鼠断乳第二天,用TBT 0.5mg/kg、2.5 mg/kg、5.0mg/kg、7.5 mg/kg、10.0 mg/kg的剂量组连续灌胃染毒30天,观察其对青春期SD大鼠生殖系统发育及体内性激素水平的变化,并用免疫组织化学对睾丸及卵巢的Bax、Bcl-2、PCNA及ER、Aromatase蛋白质表达进行分析。实验结果显示,SD雄性大鼠经TBT持续染毒一月,大鼠的体重增长速度明显减低,在染毒二十天左右时,大鼠体重停止增长甚至出现负增长情况,睾丸生长被抑制,脏器系数降低。组织病理学结果显示试验组睾丸生精上皮细胞变薄,少数生精细胞出现空泡样变,无核空泡和胞质残余明显增多,在7.5mg/kg,10.0mg/kg中可见大量萎缩精曲小管,生精细胞和精子明显减少并伴有核固缩,有的曲精小管中生精细胞大部分消失,间质轻度水肿.。实验组睾丸Bax在生精小管上皮表达增强,Bcl-2和PCNA表达减弱,说明睾丸增殖减弱,凋亡增强,提示实验组生精小管发育滞后。此外实验组生精上皮的ER表达均低于对照组,提示ER调控的各种转录和表达受阻。在雌性大鼠组织病理学结果可见0.5mg/kg,2.5mg/kg开始出现闭锁卵泡增多,生长卵泡的数量减少,卵泡内颗粒细胞层减少,排列疏松,卵泡膜-间质细胞增生。5.0mg/kg上述情况加重,黄体增生,细胞排列呈条状,部分血管破裂。7.5mg/kg,10.0mg/kg中,黄体增生更明显,部分黄体细胞出现空泡样变,卵泡数量明显减少,卵母细胞消失卵泡膜细胞明显增生。实验组Bax在卵母及颗粒细胞表达增强,Bcl-2和PCNA表达减弱,说明增殖减弱,凋亡增强,提示实验组卵巢功能降低。此外实验组ER表达均低于对照组,提示ER调控的各种转录和表达受阻。在体外培养SD大鼠睾丸支持细胞,设置空白对照,通过MTT法测定细胞增殖和FCM分析细胞周期分布,80nmol/L、120nmol/L TBT染毒使睾丸支持细胞的存活率大大降低,且干扰其细胞周期分布。免疫细胞化学结果显示,前两个TBT实验组显著抑制大鼠睾丸支持细胞PCNA的表达,说明TBT能抑制大鼠睾丸支持细胞正常增殖,,干扰支持细胞的分泌功能。研究发现,TBT导致青春期SD大鼠生殖发育毒性的机制,既有典型的雄激素效应,影响正常的内分泌功能;又可导致生精细胞、支持细胞凋亡增强,增殖减慢,破坏睾丸正常结构,使细胞内转录、表达受阻,从而影响支持细胞的功能,进一步导致生殖发育损伤。