邻苯二甲酸二丁酯对雄性小鼠生殖毒性及氧化损伤作用的研究

论文摘要

邻苯二甲酸酯类化合物（Phthalate esters, PAEs）可以增加塑料的弹性和可塑性,因此广泛应用于工业和生活中,其毒性效应已得到环境学家的极大关注。邻苯二甲酸二丁酯（Di-n-butyl phthalate, DBP）是邻苯二甲酸酯类化合物的一种,是我国目前使用量最大的增塑剂。本研究以雄性小鼠为研究对象,通过检测小鼠肝脏的谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性以及丙二醛（MDA）含量来探讨DBP对雄性小鼠肝脏的氧化损伤作用；通过睾丸组织形态、酶和激素水平以及基因转录水平的变化来探讨DBP对雄性小鼠生殖毒性的作用机制。本研究结果将对全面了解DBP的毒性具有重要意义,为进一步的环境安全评价提供一定的依据。1.DBP对小鼠肝脏的氧化损伤作用为了评价DBP对小鼠肝脏的氧化损伤效应,本研究以不同浓度的DBP灌胃染毒小鼠后,测定了GSH含量、SOD的活性和MDA的含量。结果显示：与对照组相比,随着染毒浓度的升高,小鼠肝组织中的SOD活性下降,在250、500和1000mg/kg浓度下有极显著差异（p<0.01）；GSH含量降低,在低浓度（125mg/kg）下有显著性差异（p<0.05）,而在其他染毒浓度下有极显著的差异（p<0.01）；MDA含量在低浓度出现下降但无统计学意义（p>0.05）,而在250、500和1000 mg/kg浓度下有极显著的升高（p<0.01）。说明随着DBP浓度的升高,小鼠肝脏中脂质过氧化产物增加。通过比较染毒前后肝脏的脏器系数变化,发现染毒后肝脏重量增加,肝脏发生了肿大。2.DBP对小鼠睾丸组织的损伤通过对染毒组和对照组小鼠睾丸组织切片观察,我们发现对照组的曲细精管充满了精液、精母细胞和精细胞,而随着DBP染毒浓度的升高,小鼠睾丸组织中的曲细精管不断萎缩,精液、精母细胞和细胞不断减少,尤其是在1000mg/kg浓度组,曲细精管萎缩较为明显。实验结果表明DBP可能损伤小鼠睾丸组织,影响小鼠睾丸的正常发育,损伤程度与DBP的剂量呈正相关。小鼠经DBP染毒后,睾丸重量减少,这从睾丸的脏器系数可以看出,说明睾丸发生了萎缩。另外附睾中的精子计数结果显示：染毒浓度组精子数目在显著减少,说明DBP染毒造成了精子数目的减少。而通过测定睾丸组织匀浆中的MDA含量的变化,发现经DBP染毒后,小鼠睾丸组织中脂质过氧化产物含量增加,睾丸可能受到了氧化损伤作用,结果显示：与对照组相比,经DBP染毒后,睾丸组织中的MDA含量升高,并且在125 mg/kg和250 mg/kg浓度组有极显著差异（p<0.01）,500 mg/kg和1000 mg/kg浓度组有显著性差异（p<0.05）,表明DBP可能是通过氧化损伤的作用引起生殖毒性。3.DBP对小鼠睾丸琥珀酸脱氢酶（SDH）活性的影响在睾丸中,SDH是生殖细胞能量代谢中不可缺少的酶,本研究通过对SDH活性的检测来研究不同浓度的DBP灌胃染毒后小鼠睾丸的能量代谢问题,实验结果显示：DBP染毒后,小鼠睾丸组织中SDH活性下降,其中,250、500和1000 mg/kg浓度组的SDH活性与对照组相比有极显著差异（p<0.01）,表明DBP可能影响小鼠生殖细胞对能量的利用,从而产生一定的生殖毒性。4.DBP对血清中促卵泡激素（FSH）浓度的影响FSH在精子发生过程中是一个可以衡量Sertoli细胞是否受到损伤的重要因子,它可以与Sertoli细胞的细胞膜上FSH受体进行结合,促进雄激素结合蛋白（ABP）的合成,若Sertoli细胞受到损伤,与FSH结合的FSH受体减少,导致游离的FSH增多,FSH浓度升高。结果显示：DBP染毒后,与对照组相比较,各染毒组的FSH浓度均呈现上升的趋势,并在高浓度组（1000 mg/kg）出现了极显著的差异（p<0.01）。5.DBP对小鼠睾丸ABP mRNA表达的影响ABP能与睾酮进行特异性结合,它调节血液和曲细精管里睾酮的浓度,因此ABP表达的下降直接影响到生精细胞的发育。本研究通过RT-PCR的实验方法来检测ABP mRNA表达水平的变化,结果显示：在125 mg/kg染毒浓度下,ABP的相对转录呈现了极显著的下调（p<0.01）,而在250、500和1000 mg/kg染毒浓度下,ABP相对转录却呈现极显著的上调（p<0.01）

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 邻苯二甲酸二丁酯的理化性质
• 1.2 邻苯二甲酸二丁酯的暴露、吸收和降解
• 1.2.1 DBP的环境暴露
• 1.2.2 DBP吸收和降解
• 1.3 邻苯二甲酸二丁酯的毒性效应
• 1.3.1 氧化损伤
• 1.3.2 发育毒性
• 1.3.3 内分泌干扰
• 1.3.4 生殖毒性
• 1.4 选题目的及意义
• 2. 材料与方法
• 2.1 实验材料、试剂及仪器
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要溶液
• 2.1.4 实验动物
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 配制DBP染毒溶液
• 2.2.2 建立动物模型
• 2.2.3 肝脏组织氧化损伤测定
• 2.2.4 精子计数
• 2.2.5 睾丸组织切片制作与观察
• 2.2.6 小鼠睾丸匀浆琥珀酸脱氢酶（SDH）活性和MDA含量的测定
• 2.2.7 蛋白含量测定
• 2.2.8 血清中促卵泡激素（FSH）浓度测定
• 2.2.9 Reverse-transcriptase PCR（RT-PCR）实验
• 2.2.10 统计学分析
• 3. 实验结果
• 3.1 DBP对小鼠肝脏的损伤作用
• 3.1.1 DBP对小鼠的脏器系数的影响
• 3.1.2 DBP对小鼠肝脏的氧化损伤
• 3.2 DBP对小鼠睾丸的毒性作用
• 3.2.1 DBP对小鼠睾丸造成的组织形态上的损伤
• 3.2.2 DBP对小鼠睾丸MDA含量和SDH活性的影响
• 3.2.3 DBP对血清中FSH浓度的影响
• 3.2.4 雄激素结合蛋白（ABP）mRNA表达情况
• 4. 分析与讨论
• 4.1 DBP对小鼠肝脏的脂质过氧化作用
• 4.2 DBP对小鼠睾丸组织损伤
• 4.3 DBP引起睾丸生殖毒性机制
• 4.3.1 DBP对睾丸匀浆生化酶的影响
• 4.3.2 DBP对内分泌激素的影响
• 4.3.3 DBP对小鼠睾丸内ABP基因表达在转录水平的影响
• 4.3.4 其它毒性机制
• 4.4 本研究的创新点
• 5. 结论与展望
• 6. 参考文献
• 附录1 主要英文缩写词
• 附录2 使用动物申请书
• 附录3 使用动物批准书
• 附录4 硕士在读期间学术成果
• 致谢