三種納米材料體外雌性生殖毒性及其特點的研究.pdf

1、納米技術(shù)和納米材料有非常廣闊的應(yīng)用前景，在為人類生產(chǎn)和生活帶來巨大利益的同時，生產(chǎn)和生活環(huán)境中的納米物質(zhì)將劇增，人和其它生物將不可避免地暴露于各種納米物質(zhì)。這些納米物質(zhì)是否會產(chǎn)生與常規(guī)尺度物質(zhì)不同的有害效應(yīng)，對環(huán)境生態(tài)和人群健康構(gòu)成新的威脅，成為人們關(guān)注的熱點問題。因而，現(xiàn)行的常規(guī)尺度物質(zhì)毒理學(xué)安全性評價模式和方法是否適合用于納米材料，成為當(dāng)前迫切需要回答的重大問題之一。生殖毒性是毒理學(xué)安全性評價的重要內(nèi)容，現(xiàn)行生殖毒性安全性評價模式和

2、方法是否適合用于納米材料，也是亟待回答的問題。
　　 本文采用大鼠腔前卵泡和顆粒細(xì)胞體外培養(yǎng)模型，通過研究三種納米顆粒對雌性卵泡生長、卵子發(fā)育、排卵等生殖功能的影響，探究納米物質(zhì)雌性生殖毒作用特點，從而為納米物質(zhì)雌性生殖毒性安全性評價提供依據(jù)、積累資料。
　　 一、納米二氧化硅顆粒(SiO2-NPs)
　　 目的:研究30 nm SiO2-NPs對大鼠卵泡發(fā)育、卵母細(xì)胞成熟以及顆粒細(xì)胞增殖的影響。方法:從12-1

3、4日齡的雌性SD大鼠卵巢中機(jī)械性分離腔前卵泡(140-170μm)，采用海藻酸鈉凝膠包埋，單個接種于96孔板中進(jìn)行三維培養(yǎng)，隔日換液。將卵泡隨機(jī)分成4個處理組(1.0μg/mL、10.0μg/mL、50.0μg/mL和100.0μg/mL)和1個陰性對照組。培養(yǎng)D10天誘導(dǎo)排卵，觀察卵泡發(fā)育和卵母細(xì)胞成熟情況。采用CCK-8法進(jìn)行顆粒細(xì)胞增殖毒性檢測。結(jié)果:陰性對照組中卵泡在連續(xù)10天的培養(yǎng)過程中，絕大多數(shù)都經(jīng)歷了腔前卵泡、有腔卵泡及成

4、熟卵泡階段。SiO2-NPs在1.0μg/mL劑量就對D6和D10卵泡直徑產(chǎn)生影響并影響卵泡存活率(p＜0.05)，在10.0μg/mL影響有腔形成率和COCs排出率(p＜0.01)，這些毒作用均有明顯的劑量反應(yīng)趨勢。在1.0μg/mL劑量時就可影響顆粒細(xì)胞的增殖(p＜0.01)，而且同樣劑量下其抑制作用較對卵泡的毒作用更明顯。結(jié)論:30nmSiO2-NPs可以抑制體外大鼠卵泡的存活和生長，并影響卵泡的分化。
　　 二、納米氧化

5、鋅顆粒(ZnO-NPs)
　　 目的:研究30 nm ZnO-NPs對大鼠卵泡發(fā)育、卵母細(xì)胞成熟以及顆粒細(xì)胞增殖的影響。方法:卵泡體外培養(yǎng)方法同上。將卵泡隨機(jī)分為4個處理組(1.0μg/mL、5.0μg/mL、25.0μg/mL和50.0μg/mL)和1個陰性對照組。結(jié)果:ZnO-NPs在5.0μg/mL劑量對D10卵泡直徑有影響(p＜0.05)，而在25.0μg/mL劑量時對D6的卵泡直徑就有影響;在5.0μg/mL可影響卵泡

6、存活(p＜0.05);在1.0μg/mL可影響有腔形成率和COCs排出率(p＜0.01);而在25.0.μg/mL劑量時才對顆粒細(xì)胞增殖產(chǎn)生影響(p＜0.01)。這些毒作用均有明顯的劑量反應(yīng)趨勢。卵母細(xì)胞的成熟未受影響(p＞0.05)。結(jié)論:30 nm ZnO-NPs可以抑制體外大鼠卵泡的存活和生長，并影響卵泡的分化。
　　 三、納米銀顆粒(Ag-NPs)
　　 目的:研究Ag-NPs對大鼠卵泡發(fā)育、卵母細(xì)胞成熟以及顆粒

7、細(xì)胞增殖的影響。方法:卵泡體外培養(yǎng)方法同上。設(shè)4個處理組(1.0μg/mL、10.0μg/mL、50.0μg/mL和100.0μg/mL)和1個陰性對照組。結(jié)果:Ag-NPs在1.0μg/mL劑量對D10卵泡直徑有影響(p＜0.05)，而在10.0μg/mL劑量時對D6的卵泡直徑就有影響;在50.0μg/mL可影響卵泡存活率，在1.0μg/mL影響有腔形成率和COCs排出率(p＜0.01);1.0μg/mL劑量時對顆粒細(xì)胞增殖產(chǎn)生影響(

8、p＜0.01)。這些毒作用均有明顯的劑量反應(yīng)趨勢。卵母細(xì)胞的成熟未受影響(p＞0.05)。結(jié)論:Ag-NPs可以抑制體外大鼠卵泡的存活和生長，并影響卵泡的分化。
　　 四、小結(jié)
　　 總結(jié)上述結(jié)果，三種納米顆粒均有明顯的體外卵泡毒性，其毒作用及其特點是，三種納米顆粒在1.0μg/mL以上劑量均可影響卵泡的生長和發(fā)育，主要影響階段均是在卵泡竇腔形成階段及以后階段;較高劑量時在D6而較低劑量時在D10才顯示出對卵泡生長的影響