螺蟲乙酯對雄性大鼠毒性及其機(jī)制研究.pdf

1、近20年來，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越依賴于農(nóng)藥、化肥等外源性物質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的農(nóng)藥生產(chǎn)量已超過美國而居世界第一位。由于農(nóng)藥在農(nóng)林業(yè)、工業(yè)、學(xué)校和住宅區(qū)的廣泛使用，人們在享受農(nóng)藥所帶來利益的同時(shí)，承受著其所產(chǎn)生的負(fù)面影響?；瘜W(xué)農(nóng)藥生產(chǎn)與使用所造成的污染是我國食品安全、生態(tài)安全中影響范圍最大的有機(jī)物污染。論文選擇新型殺蟲劑螺蟲乙酯，進(jìn)行對雄性SD大鼠的28d和90d灌胃毒性試驗(yàn)，研究農(nóng)藥對大鼠的亞慢性毒性、效應(yīng)器官及毒性指標(biāo);通過分子生物學(xué)手段

2、研究效應(yīng)機(jī)制，以期補(bǔ)充螺蟲乙酯在毒理學(xué)研究上的不足。
　　 論文首先進(jìn)行螺蟲乙酯在大鼠體內(nèi)的分布與代謝研究。大鼠經(jīng)28d連續(xù)口服染毒后處死，采用現(xiàn)代殘留檢測前處理方法和超高壓液相色譜-串接質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測不同組織器官中螺蟲乙酯殘留量及其主要代謝產(chǎn)物的分布。試驗(yàn)結(jié)果顯示睪丸中螺蟲乙酯的殘留量最高為0.025mg/kg，其次肝臟為0.023mg/kg，脂肪和肌肉中最低0.005mg/kg，但睪丸、肝臟、肺、腎、心臟等螺蟲乙酯殘留量沒有

3、明顯差異。其主要代謝物enol的殘留量肝臟中最高，達(dá)0.620mg/kg，其次是腎0.370mg/kg，睪丸中僅為0.083mg/kg，其它組織器官由高至低依次為腎＞血漿＞肺＞心臟＞睪丸＞脂肪＞肌肉。
　　 28d灌胃試驗(yàn)結(jié)果表明，螺蟲乙酯可顯著降低大鼠體重和每周取食量，大鼠體重下降和處理濃度存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。螺蟲乙酯處理濃度為250mg/kg·d時(shí)，可顯著影響肝臟、腎、睪丸和附睪的臟器系數(shù);相對肝臟和腎臟，睪丸和附睪更易受螺

4、蟲乙酯影響，50mg/kg·d的螺蟲乙酯灌胃28d即可顯著改變二者的臟器系數(shù)。染毒持續(xù)至90d后，螺蟲乙酯對大鼠體重的影響消除，但高劑量組（250mg/kg·d）的肝臟、睪丸臟器系數(shù)顯著小于對照組。
　　 上述結(jié)果顯示肝和睪丸是螺蟲乙酯主要的效應(yīng)器官。用HE染色法研究28d和90d染毒后，肝臟和睪丸組織形態(tài)學(xué)以及精子數(shù)量、形態(tài)的變化。結(jié)果說明螺蟲乙酯可明顯改變大鼠肝臟組織形態(tài)，250mg/kg·d染毒28d和90d都發(fā)現(xiàn)肝嚴(yán)重變

5、色，肝小竇變窄或消失，肝細(xì)胞出現(xiàn)水腫和凋亡;同劑量螺蟲乙酯可影響睪丸精小管以及支持細(xì)胞的組織形態(tài)，睪丸間質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)損壞，生精上皮的層次不明顯或消失。10mg/kg·d既可顯著減少附睪中的精子數(shù)量，精子數(shù)量和藥劑濃度有劑量效應(yīng)關(guān)系。
　　 用ELISA法和全自動生化分析儀檢測了染毒后大鼠血清中瘦素、血糖、胰島素、睪酮及其它衡量腎功能、肝功能、脂質(zhì)代謝等的生化指標(biāo)。結(jié)果顯示，血清中瘦素、血糖和胰島素的濃度與螺蟲乙酯濃度有一定的劑量效

6、應(yīng)關(guān)系。當(dāng)暴露濃度為250mg/kg·d時(shí)，28d后血清中瘦素的濃度僅為對照的77％，而葡萄糖的濃度則升高了85.6％，胰島素濃度升高了77.3％;90d后，血清中瘦素的濃度僅為41.1％,葡萄糖和胰島素濃度分別升高了44.9％和16.6％。數(shù)據(jù)表明染毒時(shí)間越長對瘦素的影響越大，但血糖和胰島素卻有恢復(fù)的趨勢。睪酮的測定結(jié)果顯示，28d染毒沒有明顯改變血清中的睪酮濃度。染毒90d后血清睪酮濃度發(fā)生顯著變化，并出現(xiàn)劑量-濃度的效應(yīng)關(guān)系。50

7、mg/kg·d和250mg/kg·d染毒后，睪酮濃度顯著低于對照組，分別是對照的66.1％和51.7％。各處理組之間血清中血尿素氮（BUN）、肌酐(Creatinine)含量沒有顯著性差異，說明大鼠腎功能沒有受到明顯影響。雖然堿性磷酸酯酶(ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)的濃度沒有明顯變化，但250mg/kg·d處理組天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、白蛋白(ALb)、總膽紅素(TBIL)含量與對照組有明顯差異，說明肝功能受到一定程度損害。試

8、驗(yàn)結(jié)果還顯示，血清中總膽固醇(CHOL)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白固醇(HDL-C)的含量沒有顯著變化，但250mg/kg·d處理組的低密度脂蛋白固醇(LDL-C)濃度卻顯著提高，是對照組的159.7％，暗示大鼠患動脈粥樣硬化等心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。
　　 熒光定量PCR法測定了28d染毒，螺蟲乙酯對肝臟、睪丸中乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、AMP活化蛋白激酶a(AMPKa)、脂肪酸合成酶(FAS)、瘦素(leptin)、肉毒

9、堿棕櫚?；D(zhuǎn)移酶1(CPT-1)，以β-actin為內(nèi)參基因，UNT組的表達(dá)量為基礎(chǔ)，采用2-ΔΔCT法計(jì)算分析基因表達(dá)差異。試驗(yàn)結(jié)果顯示:ACC1在肝臟中的表達(dá)更易受螺蟲乙酯的影響，50mg/kg·d睪丸和肝臟中的ACC1表達(dá)量均顯著下調(diào)，僅為BK組的66％和19％;250mg/kg·d處理組，則分別為57％和22％。ACC2和CPT-Ⅰ在肝臟的表達(dá)量與農(nóng)藥濃度有明顯劑量效應(yīng)關(guān)系，50mg/kg·d和250mg/kg·d處理組ACC2

10、在肝臟中的表達(dá)量分別是BK組的65.4％和21.4％，顯著下調(diào);在睪丸中的表達(dá)量分別是BK組的90.3％和66.7％，僅高劑量組出現(xiàn)顯著下調(diào)。CPT-Ⅰ在各處理組睪丸的表達(dá)量沒有顯著變化，而在肝臟中的表達(dá)受藥劑影響顯著上調(diào)，10mg/kg·d、50mg/kg·d和250mg/kg·d處理組的基因表達(dá)量分別是BK組的1.04倍、11.7倍和37.7倍。250mg/kg·d處理組的ACC1基因表達(dá)下調(diào)和FAS在肝臟的表達(dá)量僅為BK組的2％，

11、表明染毒后大鼠體內(nèi)脂肪酸氧化加快，而脂肪酸合成受阻得不到補(bǔ)充，導(dǎo)致大鼠體重顯著下降。AMPKa是細(xì)胞的“能量感應(yīng)器”，其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)涉及三大物質(zhì)代謝、細(xì)胞生長與凋亡等生命基礎(chǔ)活動。250mg/kg·d螺蟲乙酯染毒后AMPKa1在肝臟中的表達(dá)顯著下調(diào)，僅為UNT組的55.5％，AMPKa2則為31.5％;該基因在肝臟中的顯著下調(diào)，導(dǎo)致肝臟組織形態(tài)發(fā)生變化，肝功能受損。在睪丸中表達(dá)下調(diào)，影響了睪丸間質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和精小管生精上皮細(xì)胞的完整性，導(dǎo)致附

12、睪精子數(shù)顯著下降，精子畸形率上升;染毒90d后，使血清睪酮含量顯著下降。50mg/kg·d和250mg/kg·d染毒處理組大鼠的TNF-α在肝臟中表達(dá)量顯著下調(diào)，可能與LDL-C濃度升高有關(guān)。
　　 相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果可得出如下結(jié)論:
　　 1)螺蟲乙酯及主要代謝產(chǎn)物（螺蟲乙酯烯醇）主要分布于大鼠肝臟、腎臟和睪丸器官;
　　 2)螺蟲乙酯可抑制脂肪合成和大鼠生長發(fā)育，其主要效應(yīng)器官是肝臟和睪丸;