環(huán)境激素硫丹的生殖毒性及影響機制研究.pdf

1、硫丹是被聯(lián)合國環(huán)保署列入的環(huán)境激素名單中16種有機氯農(nóng)藥之一，也是在全球已有廣泛分布，是所檢測的22種有機氯化合物中殘留濃度最高的2種之一。硫丹目前已經(jīng)為國際認同并將列入持久性有機污染物（PersistantOrganicPollutants，POPs），由于硫丹的殺蟲譜廣，殺蟲效果好，隨著其他有機氯農(nóng)藥的禁用，用量還有逐漸增加的趨勢。伴隨著硫丹的長時間和大量使用，其對生態(tài)環(huán)境的污染和對人體健康的潛在影響應(yīng)進行研究。迄今為止國內(nèi)外對硫丹

2、的毒性研究主要集中在一般毒性研究方面，而生殖毒性的研究很少見報道，尤其是對雄性生殖功能的影響更為少見，其生殖毒性研究不系統(tǒng)且毒性機制尚無定論。因此開展硫丹雄性生殖毒性及機制的研究具有重要的學術(shù)價值和現(xiàn)實意義。
　　本課題采用毒理學手段對硫丹生殖毒性進行了系統(tǒng)觀察，首次采用激光共聚焦顯微鏡技術(shù)對硫丹致生精細胞凋亡超微結(jié)構(gòu)進行研究找出其毒性靶點，并首次采用免疫組化等方法從分子水平研究了硫丹致生殖毒性的機制和遺傳毒性，為硫丹進行生殖毒性

3、危險度科學的評價，闡明仍被廣泛應(yīng)用的環(huán)境激素硫丹與生殖毒性的關(guān)系及作用機制，為篩選硫丹暴露者生殖毒性分子生物標志物、阻斷生殖毒性途徑提供新思路及為尋找防治生殖毒性的藥物作用靶點、建立防治生殖毒性對策提供科學依據(jù)。
　?。?）明確了硫丹的雄性生殖毒性和中毒劑量。首先通過硫丹半數(shù)致死量（LD50）的測定及硫丹對小鼠睪丸組織損傷和精子生成的影響，生殖功能相關(guān)激素水平及相關(guān)磷酸酶的測定，系統(tǒng)地研究了其雄性生殖毒性。利用改進寇氏法測定了硫丹

4、的半數(shù)致死量（LD50）為13.96mg/kg，LD50的95％可信限為11.14～16.78mg/kg，這表明硫丹經(jīng)口染毒，屬于高毒有機氯殺蟲劑。表明硫丹可通過環(huán)境激素效應(yīng)干擾內(nèi)分泌而致生殖毒性。
　?。?）證明了硫丹引起生精功能障礙與其促生精細胞凋亡，引起精子數(shù)目減少，活力下降有關(guān)。通過激光掃描共聚焦顯微鏡生精細胞的形態(tài)學超微結(jié)構(gòu)觀察證明其毒性作用靶點為生精細胞的線粒體。瓊脂糖凝膠電泳檢測到DNA梯帶，二苯胺法測定到各染毒組D

5、NA降解率顯著升高。
　　（3）用分子水平方法分析了硫丹通過引起鈣穩(wěn)態(tài)紊亂達到促生精細胞凋亡的毒性機制。利用Fluo-3能特異性地與細胞內(nèi)Ca2+結(jié)合并激發(fā)產(chǎn)生熒光的特性，檢測到生精細胞內(nèi)Ca2+濃度遠遠高于細胞外濃度。比色法檢測到Na+-K+-ATPase及Ca2+-Mg2+-ATPase活力顯著下降，一氧化氮（NO）濃度及一氧化氮合酶（cNOS）活性增加，說明硫丹在致細胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡后，可激活cNOS活性，引起NO含量上升，通過

6、N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）-Ca2+-NO途徑導(dǎo)致細胞凋亡。γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-GT）活性增強，說明硫丹在致細胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡后，可使γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的表達增多，從而促進凋亡小體的形成。用免疫組化法檢測到核因子-кB（NF-кB）的表達減少，說明硫丹可在致細胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡后，可能通過激活需鈣蛋白酶Ⅰ、Ⅱ來抑制核因子-кB的表達，從而促進凋亡的發(fā)生。采用免疫組化法測定p53蛋白在生精細胞中的表達。硫丹染毒組精原細胞p53表達率明顯增高