納米金在雄性生殖毒理和雄性避孕中的功能研究.pdf

1、納米材料中的納米金(AuNPs)已經(jīng)被應(yīng)用于診斷影像學(xué)、藥物載體、腫瘤的光熱治療等領(lǐng)域。最近，關(guān)于AuNPs作為多種藥物載體進行靶向性治療腫瘤方面的應(yīng)用備受親睞。隨著AuNPs在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用增加，關(guān)于AuNPs在生物體內(nèi)的命運和潛在毒性問題引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　進年來，已有研究表明AuNPs能誘導(dǎo)肝臟的氧化損傷、急性炎癥和細(xì)胞凋亡。相比其他器官系統(tǒng)來說，雄性生殖系統(tǒng)是一個對外界物質(zhì)較為敏感、易受損的系統(tǒng)。然而，關(guān)于A

2、uNPs對生殖毒性的研究，例如AuNPs在生殖器官中的分布，是否能通過生殖系統(tǒng)保護性屏障-血睪屏障(BTB)，這些方面的問題仍然未知。我們合成了兩種不同化合物修飾的納米金，甲氧基化聚乙二醇修飾的納米金（mPEG@AuNP）和氨基化聚乙二醇修飾的納米金（PEG-NH2@AuNP），通過尾靜脈注射成年雄性ICR小鼠。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)定量證明了納米金能夠在雄性小鼠睪丸中富集，在各檢測時間點發(fā)現(xiàn)PEG-NH2@AuNP在

3、小鼠睪丸中的富集量是mPEG@AuNP的兩倍以上。通過暗場顯微鏡觀察到小鼠的曲細(xì)精管的管腔中存在納米金，說明納米金可以通過血睪丸屏障。透射電子顯微鏡(TEM)證明了納米金能通過血睪屏障并進入生精細(xì)胞。通過連續(xù)的三次重復(fù)尾靜脈注射mPEG@AuNP和PEG-NH2@AuNP到成年雄性ICR小鼠，檢測小鼠的體重、激素水平、睪丸的組織形態(tài)學(xué)和精子發(fā)生過程中減數(shù)分裂同源染色體之間的聯(lián)會和重組交換的研究，以及通過納米金暴露雄性小鼠和正常雌鼠的交配

4、的研究，證明納米金沒有明顯的生殖毒性。然而，我們發(fā)現(xiàn)連續(xù)的三次重復(fù)尾靜脈注射PEG-NH2@AuNP，能夠上調(diào)小鼠的睪酮的水平，結(jié)果提示PEG-NH2@AuNP可能存在潛在毒性，提示在應(yīng)用納米金時，表面修飾是很重要的方面。
　　研究表明納米金沒有明顯的生殖毒性，我們下一步計劃研究納米金是否能在雄性生殖系統(tǒng)有所應(yīng)用。已有研究報道表明，金納米棒在特定波長的近紅外光(NIR)的照射下能夠產(chǎn)生局部高熱。有一些研究者應(yīng)用金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換效

5、應(yīng)做腫瘤的光熱治療，取得了很好的效果。同時，雄性睪丸中的精子細(xì)胞是對溫度很敏感的細(xì)胞，已有報道關(guān)于熱水浴殺精用于避孕方面的研究。我們結(jié)合這兩方面的研究工作，旨在利用金納米棒的光熱效應(yīng)解決流浪動物的避孕問題。首先，我們合成了甲氧基化聚乙二醇修飾的金納米棒（GNR），該GNR能特異的將808納米NIR的光能轉(zhuǎn)化為熱能。然后，睪丸原位注射GNR，通過控制GNR劑量和NIR的功率來實現(xiàn)對睪丸處的溫度變化控制。最后的研究發(fā)現(xiàn)，在較低溫度下(37℃