鎘對(duì)未成年雌性大鼠卵巢組織激素分泌的影響

張 純，張 帆，何 聯(lián)，鄭 潔，楊 萍

(1 湖北省婦幼保健院生殖中心，武漢 430070;2 華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院)

鎘離子(Cadmium ion，Cd2+)是目前已知極易在體內(nèi)長(zhǎng)期蓄積(10～30 a)的一種生物半衰期很長(zhǎng)，且對(duì)機(jī)體有多器官、多系統(tǒng)毒性作用、高度可疑的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物［1，2］。國(guó)際癌癥研究協(xié)會(huì)于1993年將其列為44種人類Ⅰ類致癌物之一，美國(guó)毒物管理委員會(huì)(ATSDR)亦將其列為第6位危及人體健康的有毒物質(zhì)。既往關(guān)于Cd2+的研究多著眼于其對(duì)生物體肝腎、血液系統(tǒng)的急慢性影響及其致癌、致畸與致突變作用，其對(duì)雌性哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)影響方面的研究較少。本研究觀察了鎘亞慢性皮下注射染毒對(duì)未成年雌性大鼠卵巢組織雌、孕激素分泌的影響?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 15日齡健康清潔級(jí)未成年雌性SD大鼠38只，體質(zhì)量60～90 g，由武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，飼養(yǎng)環(huán)境溫度(20±2)℃，濕度(50±20)%，自由飲水、進(jìn)食。

1.1.2 主要試劑 氯化鎘(Cadmium chloride，CdCl2·2.5 H2O)為上海亭新制藥廠產(chǎn)品，分析純，含量不少于99.0%。雌二醇(E2)、孕酮(P4)放免檢測(cè)試劑盒購(gòu)自北京北方生物制品研究所。

1.2 動(dòng)物分組及處理 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物經(jīng)適應(yīng)性喂養(yǎng)6 d后，按體質(zhì)量分層隨機(jī)分為4組，其中染鎘高、中、低劑量組各10只，均經(jīng)皮下注射氯化鎘染毒，染鎘劑量分別為 1.2、0.6、0.3 mg/kg(以 Cd2+計(jì));對(duì)照組8只，予生理鹽水皮下注射。四組注射方法均為1次/d，每周5 d，連續(xù)6周，注射液體的體積為1.5 mL/kg。

1.3 觀察指標(biāo) 實(shí)驗(yàn)期間觀察大鼠一般情況，每2 d稱重一次，以及時(shí)調(diào)整用藥劑量;染毒第5周(35 d)起，采用陰道細(xì)胞涂片法連續(xù)觀察并記錄大鼠動(dòng)情周期，于染毒42 d(染毒結(jié)束)后待其進(jìn)入動(dòng)情間期，稱重后處死動(dòng)物，分別剝離并稱量?jī)蓚?cè)子宮及卵巢組織，子宮或卵巢重量分別除以對(duì)應(yīng)大鼠的體質(zhì)量即為子宮系數(shù)或卵巢系數(shù);取左側(cè)卵巢組織置于裝有1 mL孵育劑的EP管中，眼科剪剪碎，加入10 IU hCG，振蕩孵育箱中孵育3 h，4℃下200 g離心5 min，吸取上清液，采用放射免疫法檢測(cè)雌、孕激素含量，取少許右側(cè)卵巢組織以原子吸收光譜法檢測(cè)鎘含量，另取少許卵巢組織以戊二醛固定用于后期透視電鏡檢測(cè)，剩余卵巢組織行多聚甲醛固定、用于病理學(xué)及免疫組化檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示，組間比較應(yīng)用One-Way ANOVA分析(方差齊時(shí)選LSD，方差不齊時(shí)選擇Dunnett's T3)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況 與對(duì)照組相比，各染鎘組大鼠均出現(xiàn)不同程度的脫毛、精神萎靡、活動(dòng)減少，部分有易激惹、食欲減退、發(fā)育遲緩、被毛光澤度下降，且注射部位出現(xiàn)黃豆大小硬結(jié)或潰瘍及腹瀉等癥狀，以高劑量組較為常見及突出。大鼠解剖示染鎘高劑量組半數(shù)以上有腹水及臟器粘連，中劑量組僅個(gè)別大鼠有輕度腹水和輕度臟器粘連，低劑量組及對(duì)照組未見。

2.2 卵巢組織鎘含量及動(dòng)情周期 與對(duì)照組相比，染鎘各劑量組卵巢組織鎘含量明顯增加(P＜0.01)，動(dòng)情周期明顯延長(zhǎng)(P ＜0.05)，且均呈劑量依賴性(P ＜0.05)，見表1。

表1 四組卵巢組織鎘含量及動(dòng)情周期比較()

表1 四組卵巢組織鎘含量及動(dòng)情周期比較()

注:與對(duì)照組相比，*P ＜0.05，○P ＜0.01;與低劑量組相比，#P＜0.01;與中劑量組相比，△P ＜0.01

2.3 子宮、卵巢系數(shù) 與對(duì)照組相比，染鎘高劑量組大鼠子宮及卵巢系數(shù)均明顯下降(P＜0.05);與染鎘中、低劑量組相比，染鎘高劑量組子宮系數(shù)明顯減低(P ＜0.01)，見表2。

表2 四組子宮系數(shù)、卵巢系數(shù)比較()

表2 四組子宮系數(shù)、卵巢系數(shù)比較()

注:與對(duì)照組相比，*P ＜0.05，○P ＜0.01;與染鎘低劑量組相比，#P ＜0.01;與染鎘中劑量組相比，△P ＜0.01

組別 n 子宮系數(shù)(×10-4) 卵巢系數(shù)(×10-3)染鎘高劑量組 10 8.960 ±1.571○#△ 2.710 ±0.202*8 15.013 ±1.854 2.961 ±0.306染鎘中劑量組 10 13.250 ±2.190 2.893 ±0.224染鎘低劑量組 10 13.670 ±2.187 2.885 ±0.254對(duì)照組

2.4 卵巢組織E2、P4水平 與對(duì)照組相比，染鎘高、中劑量組大鼠卵巢組織E2水平均明顯下降(P＜0.05);各染鎘劑量組卵巢組織P4水平均明顯下降(P＜0.05)，其中染鎘高劑量組卵巢 E2、P4水平明顯低于低劑量組(P＜0.05)，見表3。

表3 四組卵巢組織E2、P4水平比較()

表3 四組卵巢組織E2、P4水平比較()

注:與對(duì)照組相比，*P ＜0.05，○P ＜0.01;與染鎘低劑量組相比，#P ＜0.01;與染鎘中劑量組相比，△P ＜0.05，▲P ＜0.01

組別 n E2(pg/mL) P4(ng/mL)染鎘高劑量組 10 1.17 ±0.11○#▲ 4.51 ±0.66○#△8 2.90 ±0.35 9.25 ±1.23染鎘中劑量組 10 2.36 ±0.27* 5.30 ±0.60○#染鎘低劑量組 10 2.60 ±0.25 7.18 ±0.62 ○對(duì)照組

3 討論

鎘是一種相對(duì)稀有的天然元素，地殼中平均含量為0.5 mg/kg，主要以硫化物形式存在于各種鋅、鋁和銅礦中。由于Cd2+在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與軍事等領(lǐng)域中的重要作用，及其在冶煉廠、電鍍、蓄電池、采礦等工業(yè)中應(yīng)用的日益廣泛，導(dǎo)致鎘資源出現(xiàn)過(guò)度開發(fā)及濫用。相當(dāng)數(shù)量的鎘通過(guò)工業(yè)廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境，造成大氣、水體(水生物)、土壤以及各種生物體內(nèi)鎘含量不斷升高，人類作為食物鏈的最終消費(fèi)者，可通過(guò)生物放大與生物積累，經(jīng)呼吸道、消化道及皮膚黏膜將過(guò)量的鎘攝入體內(nèi)。

既往有關(guān)Cd2+對(duì)生物體肝、腎、肺、骨骼、睪丸、腦、血液等系統(tǒng)急慢性影響及其致癌、致畸與致突變作用的研究較多［3～5］。但 Cd2+對(duì)雌性哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)的影響尚無(wú)明確結(jié)論。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，Cd2+可改變成年雌性小鼠卵巢組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)，抑制卵泡的正常生長(zhǎng)與發(fā)育［6］。由于現(xiàn)實(shí)條件下Cd2+的蓄積伴隨人體的生長(zhǎng)與發(fā)育，Cd2+對(duì)青春前期女性的影響不容忽視，然而Cd2+對(duì)未成年雌性動(dòng)物及女性卵巢結(jié)構(gòu)與功能影響的研究尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，各染鎘組未成年大鼠卵巢組織鎘含量明顯增高、動(dòng)情周期明顯延長(zhǎng)、子宮及卵巢系數(shù)明顯下降、卵巢組織E2及P4水平明顯減低。提示鎘能在未成年雌性大鼠卵巢組織蓄積，影響卵巢組織的內(nèi)分泌功能;鎘對(duì)卵巢組織性激素分泌的直接抑制作用可能是其內(nèi)分泌干擾作用的機(jī)制之一。

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