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随着工业化的进程,环境污染问题日益加剧,化学品污染已成为环境污染的重要问题之一。4-硝基酚(p-nitrophenol,PNP)是已被证明具有干扰机体正常内分泌功能的环境内分泌干扰物之一,对人类及动物健康安全构成了潜在的威胁。我们前期的研究发现,PNP不仅可以影响雄性大鼠正常的生殖功能,也可引起大鼠肝脏的氧化损伤。精氨酸(L-Arginine,Arg)是一种有效的新型抗氧化剂,在抗氧化应激反应中发挥着重要的作用。因此,本研究以大鼠为试验对象,就Arg对PNP致大鼠肝脏和卵巢损伤的保护作用及可能机制展开研究,为PNP的毒性影响机制及预防提供理论据。主要研究内容和结果如下:1.精氨酸对PNP暴露大鼠肝胜氧化损伤的影响为了研究精氨酸对PNP暴露大鼠肝脏损伤的保护作用,试验采用2 × 2因子设计,即日粮型(0 g/kg Arg或13 g/kg Arg)和PNP注射(100 mg/kg体重或相同剂量PBS)。选取3周龄(断奶)雌性SD大鼠24只,随机分为4个处理组:对照组CT(Control+PBS),精氨酸组 CTA(Arg+PBS),硝基酚组 PNP(Control+PNP),联合组 PNPA(Arg+PNP),日粮添加精氨酸和皮下注射PNP同时进行,试验持续1周。最后一次染毒后24 h,采集大鼠血清和肝脏样品。结果显示:与CT组相比,皮下注射PNP(PNP组)大鼠平均日增重ADG和肝脏重量显著减少;组织学发现PNP组大鼠肝脏细胞遭受严重的损伤,呈核固缩和不规律排列现象;PNP处理显著增加肝脏中H202和MDA含量,显著降低肝脏T-SOD酶活性;血清ALT和AST活性显著升高;肝脏组织HO-1 mRNA和NQO1 mRNA表达量显著增加。但是,与PNP组相比,日粮补充13 g/kg精氨酸(PNPA组)显著增加了平均日增重,肝脏重量和肝脏指数;肝脏组织形态被修复;血清ALT和AST活性减少;肝脏T-SOD活性增加,H202和MDA含量稍微降低;肝脏HO-1 mRNA和NQO1mRNA表达水平略下降。以上结果表明,PNP降低了大鼠肝脏组织抗氧化酶活性,增加了肝脏组织脂质过氧化反应,引起大鼠肝脏发生氧化损伤;添加Arg提高了大鼠肝脏组织抗氧化物酶的活性,降低了脂质过氧化产物的生成,缓解了因PNP引起的大鼠肝脏组织脂质过氧化反应。2.精氨酸对PNP暴露幼龄大鼠卵巢损伤的影响本试验旨在研究精氨酸对PNP暴露3周龄(断奶)大鼠卵巢损伤的保护作用。分组同试验一。结果表明:与CT组相比,皮下注射PNP(PNP组)幼龄大鼠的卵巢重量和卵巢指数降低,血清中雌二醇(E2)水平升高;闭锁卵泡数量显著增加,三级卵泡数量和总卵泡数显著减少,闭锁卵泡和始基卵泡百分比显著增加,初级卵泡百分比和次级卵泡百分比也显著升高,三级卵泡百分比显著降低;卵巢组织T-SOD酶活力和GSH水平显著降低,MDA含量显著增加;卵巢组织中Nrf2 mRNA及HO-1mRNA表达则显著升高。然而,与PNP组相比,饲料中添加13 g/kg精氨酸(PNPA组)幼龄大鼠闭锁卵泡数量显著减少,三级卵泡数量升高,闭锁卵泡和始基卵泡百分比降低,三级卵泡和初级卵泡百分比增加;卵巢组织T-SOD酶活力和GSH水平轻微上升,MDA含量减少;卵巢组织Nrf2mRNA及HO-1mRNA表达有所降低。以上结果表明,PNP影响了幼龄雌性大鼠卵泡发育,引起卵巢组织发生氧化损伤;饲粮添加Arg能够缓解PNP引起的幼龄大鼠卵巢毒性影响,可一定程度上缓解大鼠的卵巢氧化损伤。3.精氨酸对PNP暴露性成熟大鼠卵巢损伤的影响在上一章我们研究发现,精氨酸可以缓解PNP引起的幼龄大鼠卵巢氧化损伤,因此,本试验旨在研究PNP对性成熟大鼠卵巢功能的影响及精氨酸的缓解作用。试验采用2 × 2因子设计,即日粮型(0 g/kg Arg或13 g/kg Arg)和PNP注射(100 mg/kg体重或相同剂量PBS)。选取雌性SD大鼠32只,随机分为4个处理组:对照组CT(Control+PBS),精氨酸组 CTA(Arg+PBS),硝基酚组 PNP(Control+PNP),联合组PNPA(Arg+PNP)。试验分为前后2个阶段,各2周。对照组CT饲喂基础饲粮4周;精氨酸组CTA饲喂含13 g/kg Arg饲粮4周;4-硝基酚组PNP前2周饲喂基础饲粮,后2周在饲喂基础日粮的同时,每天皮下注射100 mg/kg b.w.PNP;联合组PNPA前2周饲喂含有13 g/kg Arg饲粮,后2周在饲喂含有13 g/kg Arg日粮的同时,每天皮下注射100 mg/kg b.w.PNP。试验4周结束后,采集大鼠血清及卵巢组织。结果表明:与CT组相比,皮下注射PNP(PNP组)性成熟大鼠的平均日增重ADG显著降低,肝脏重量显著降低,肝脏指数极显著降低;血清E2和P4水平有下降的趋势;非发情期持续时间显著延长;卵巢组织MDA含量显著增加,T-SOD和CAT酶活性显著降低;血清H202含量显著升高,CAT活性显著下降。然而,与PNP组相比,饲料中添加13 g/kg精氨酸(PNPA组)性成熟大鼠ADG增加,肝脏重量和肝脏指数升高;血清E2水平增加;非发情期持续时间恢复到对照组水平;卵巢组织MDA含量下降,T-SOD和CAT酶活性升高,血清MDA和H202含量增加,CAT活性上升。以上结果表明,与幼龄大鼠相同,皮下注射PNP扰乱了性成熟雌性大鼠的正常发情周期,影响卵巢的正常功能,引起卵巢的氧化损伤;饲粮添加Arg对PNP引起的性成熟大鼠卵巢功能损伤有一定的缓解作用,其原因可能与Arg的抗氧化能力有关,具体作用机制有待于进一步研究。