環(huán)境激素硫丹的生殖毒性及影響機(jī)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(jī)氯農(nóng)藥之一，也是在全球已有廣泛分布，是所檢測(cè)的22種有機(jī)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(rèn)同并將列入持久性有機(jī)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(jī)氯農(nóng)藥的禁用，用量還有逐漸增加的趨勢(shì)。伴隨著硫丹的長時(shí)間和大量使用，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和對(duì)人體健康的潛在影響應(yīng)進(jìn)行研究。迄今為止國內(nèi)外對(duì)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(bào)道，尤其是對(duì)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(jī)制尚無定論。因此開展硫丹雄性生殖毒性及機(jī)制的研究具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本課題采用毒理學(xué)手段對(duì)硫丹生殖毒性進(jìn)行了系統(tǒng)觀察，首次采用激光共聚焦顯微鏡技術(shù)對(duì)硫丹致生精細(xì)胞凋亡超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究找出其毒性靶點(diǎn)，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(jī)制和遺傳毒性，為硫丹進(jìn)行生殖毒性

3、危險(xiǎn)度科學(xué)的評(píng)價(jià)，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(jī)制，為篩選硫丹暴露者生殖毒性分子生物標(biāo)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(diǎn)、建立防治生殖毒性對(duì)策提供科學(xué)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(cè)定及硫丹對(duì)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(cè)定，系統(tǒng)地研究了其雄性生殖毒性。利用改進(jìn)寇氏法測(cè)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(jī)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。
　　（2）證明了硫丹引起生精功能障礙與其促生精細(xì)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(xì)胞的形態(tài)學(xué)超微結(jié)構(gòu)觀察證明其毒性作用靶點(diǎn)為生精細(xì)胞的線粒體。瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)到DNA梯帶，二苯胺法測(cè)定到各染毒組D

5、NA降解率顯著升高。
　?。?）用分子水平方法分析了硫丹通過引起鈣穩(wěn)態(tài)紊亂達(dá)到促生精細(xì)胞凋亡的毒性機(jī)制。利用Fluo-3能特異性地與細(xì)胞內(nèi)Ca2+結(jié)合并激發(fā)產(chǎn)生熒光的特性，檢測(cè)到生精細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于細(xì)胞外濃度。比色法檢測(cè)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(xì)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(xì)胞凋亡。γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶（γ-GT）活性增強(qiáng)，說明硫丹在致細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡后，可使γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的表達(dá)增多，從而促進(jìn)凋亡小體的形成。用免疫組化法檢測(cè)到核因子-кB（NF-кB）的表達(dá)減少，說明硫丹可在致細(xì)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(dá)，從而促進(jìn)凋亡的發(fā)生。采用免疫組化法測(cè)定p53蛋白在生精細(xì)胞中的表達(dá)。硫丹染毒組精原細(xì)胞p53表達(dá)率明顯增高