围生期低剂量邻苯二甲酸二—(2—乙基)己酯对子代雄性大鼠发育及性激素水平的影响

2018-02-22 14:41郭莉吕维名洪世华邱立明曾书琴
中国当代医药 2018年36期
关键词:子代邻苯二甲酸脏器

郭莉 吕维名 洪世华 邱立明 曾书琴

[摘要]目的 探討围生期低剂量邻苯二甲酸二-(2-乙基)己酯(DEHP)暴露对子代成年雄性小鼠发育及血清睾丸中雌激素(E2)和睾酮(T)水平的影响。方法 将20只妊娠6 d的昆明小鼠随机分为对照组、1、10、100 μg/kg DEHP染毒组,每组各5只,分别灌胃玉米油、1、10、100 μg/kg DEHP溶液,1次/d,染毒至哺乳期出生后21 d(PDN21)结束。仔鼠断乳后每周称量1次至PDN84时,每组随机选取10只雄性仔鼠,摘取脾脏、肝脏、肾脏、胸腺并测定其重量,并计算脏器系数;同时测定各组小鼠血清和睾丸匀浆组织中E2和T水平。结果 100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠在PDN0、49、56、63、70、77时的体重均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);各组子代成年雄性小鼠PDN84时的体重比较,差异无统计学意义(P>0.05)。肝脏和胸腺重量及其脏器系数方面,三组子代成年雄性小鼠与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠的脾脏重量及其脏器系数显著高于对照组,肾脏重量及脏器系数明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。各DEHP染毒组子代成年雄性小鼠血清中的E2水平随着染毒剂量的增加而减少,而血清中的T水平呈上升趋势。100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠睾丸组织匀浆液中的E2水平显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。其他组子代成年雄性小鼠的E2水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);各DEHP染毒组子代成年雄性小鼠睾丸组匀浆中的T水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 围生期低剂量DEHP暴露对子代成年雄性小鼠的发育和睾丸组织中的E2水平具有持续的毒性作用。

[关键词]邻苯二甲酸二-(2-乙基)己酯;发育毒性;性激素

[中图分类号] R698.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2018)12(c)-0032-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of perinatal exposure to low-dose Di-(2-ethyl)hexyl phthalate (DEHP) on the development and the levels of estrogen (E2) and testosterone (T) in serum testis of offspring adult male mice. Methods Altogether 20 Kunming mice with 6 days of pregnancy were randomly divided into control group, 1, 10 and 100 μg/kg DEHP infected groups, with 5 mice in each group, and corn oil, 1, 10, 100 μg/kg DEHP solution were given respectively once a day to the end of 21 days after birth to lactation (PDN21). Ten male mice were randomly selected and were weighed once a week to PDN84 after weaning from each group. The spleen, liver, kidney and thymus were extracted and weighed, and the organ coefficient was calculated. The levels of E2 and T in serum and testicular homogenate tissues were detected. Results The body weight of adult male mice at PDN0, 49, 56, 63, 70 and 77 in the 100 μg/kg DEHP group was significantly lower than that in the control group, and the difference was statistically significant (P<0.05). There was no significant difference in body weight between adult male mice at PDN84 (P>0.05). There were no significant differences in weight and organ coefficient of liver and thymus between the three groups of adult male mice and the control group (P>0.05). The spleen weight and organ coefficient of the adult male mice in the 100 μg/kg DEHP group were significantly higher than those in the control group, the kidney weight and organ coefficient were significantly lower than those in the control group, and the differences were statistically significant (P<0.05). The level of E2 in the serum of adult male mice of each DEHP group decreased with the increasement of the DEHP dose, while the T level in serum increased. The level of E2 in the testis homogenate of adult male mice in the 100 μg/kg DEHP group was significantly lower than that in the control group, and the difference was statistically significant (P<0.05). The E2 levels of adult male mice in other DEHP groups were not significantly different from those in the control group (P>0.05). There was no significant difference in the T level between the testes of adult male mice in the DEHP groups and the control group (P>0.05). Conclusion Low dose DEHP exposure during perinatal period has a continuous toxic effect on the development of adult male offspring and the level of E2 in testicular tissue.

[Key words] Di-(2-ethyl)hexyl phthalate; Developmental toxicity; Sex hormones

邻苯二甲酸二-(2-乙基)己酯(DEHP)是我国塑料工业最主要的增塑剂之一,大量用于各种颜料产品和日用化工品等生产加工,相关研究已经证实其作为环境内分泌干扰物,通过各种途径经口、呼吸道、静脉输液、皮肤吸收等多种方式进入人体危害人类健康[1-3]。大量研究表明,DEHP可以损伤男性生殖功能[4-5],但具体机制尚不明确,以及对人体后代进一步的影响尚未见报道。目前,大量研究多集中在DEHP对大鼠生殖毒性[6-7]与激素相关基因表达[8]、代谢及肝功能[9-10]影响及对子代大鼠的神经系统毒性[11]的影响,而对子代小鼠的发育及激素的影响尚未见报道,故本研究拟通过妊娠小鼠围生期低剂量DEHP暴露,探讨其对子代成年雄性小鼠发育及血清睾丸中雌激素(E2)和睾酮(T)水平的影响是否具有持续性,现报道如下。

1材料与方法

1.1实验动物与处理

成年的雄性、雌性昆明小鼠由江西中医药大学动物实验科技中心提供,实验动物合格证:SCXK(赣):2015-0003,室温25℃,周期性光照12 h条件下,自由采食进水饲养[12]。将动情期雌性小鼠与同品系的雄性小鼠交配,次晨检查初阴栓日为妊娠第1天。选择健康妊娠昆明小鼠20只,将其随机分为4组,包括对照组、1、10、100 μg/kg DEHP染毒组,5只/组,从妊娠第6天起,于每天固定时间,分别灌胃玉米油、1、10、100 μg/kg DEHP溶液,染毒,至哺乳期出生后21 d(PDN21)结束。仔鼠断乳后,每组随机抽取10只雄性小鼠,每周称量并记录体重至PDN84时。

1.2试剂与配制方法

DEHP(分析纯)购自北京化工厂;T、E2放射免疫试剂盒购自上海信帆生物科技有限公司;DEHP染毒溶液的配制:精密称定DEHP,溶于适量玉米油中,采用倍比稀释法配制成实验所需相应浓度DEHP溶液。

1.3小鼠脏器重量测定及其脏器系数计算

断乳第84天,称重,处死小鼠,迅速摘取脾脏、肝脏、肾脏、胸腺,称重后迅速将脏器组织放入液氮中保存备用。计算脏器系数,脏器系数=脏器重量/体重×100%。

1.4小鼠血清中E2和T水平的测定

小鼠处死前,摘取眼球采血,室温离心,取血清,-20℃保存,测定前,将血清恢复至室温,采用相应的放射免疫试剂盒分别测定E2和T浓度[13]。

1.5小鼠睾丸组织中E2和T水平的测定

处死小鼠,摘取睾丸,于-80℃冰箱保存,测定时加1 ml生理盐水匀浆,低温离心,取上清液,放至室温,采用相应的放射免疫试剂盒分别测定E2和T浓度。

1.6统计学方法

采用SPSS 16.0统计學软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,激素水平的实验数据采用对数变换转化成符合正态分布的数据,采用单因素方差分析,组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1各组小鼠体重的比较

100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠在PDN0、49、56、63、70、77时的体重均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);各组子代成年雄性小鼠PDN84时的体重比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。

2.2各组小鼠脏器重量及其脏器系数的比较

肝脏和胸腺重量及其脏器系数方面,三组子代成年雄性小鼠与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠的脾脏重量及其脏器系数显著高于对照组,肾脏重量及脏器系数明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)(表2)。

2.3各组小鼠血清和睾丸组织匀浆中E2及T水平的比较

各DEHP染毒组子代成年雄性小鼠血清中的E2水平随着染毒剂量的增加而减少,而血清中的T水平呈上升趋势。100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠睾丸组织匀浆液中的E2水平显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。其他组子代成年雄性小鼠的E2水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);各DEHP染毒组子代成年雄性小鼠睾丸组匀浆中的T水平与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。

3讨论

DEHP会对人体健康和动物造成不同程度的危害,具有明显的生殖发育毒性、免疫毒性、胚胎毒性、肝脏毒性及致癌性等多种毒性[14]。在体重方面,本研究结果显示,100 μg/kg DEHP可使子代雄性小鼠体重显著降低,与相关研究报道[15]抑制体重增长一致,但在仔鼠出生84 d时,各DEHP染毒组子代成年雄性小鼠的体重与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),与胡帅尔等[16]报道的DEHP对雌性大鼠体重增长无影响的研究结果一致,其可能是随着子代雄性小鼠生长发育,DEHP类被小鼠体内代谢,继而排出体外,从而减轻对小鼠体重、发育的抑制作用。

脏器系数可作为反映实验因素对动物组织损伤和健康影响的综合指标[17]。本研究结果提示,100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠的脾脏重量及其脏器系数均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),与衷筱琴等[18]报道一致,其原因可能是与DEHP对小鼠免疫系统毒性作用相关。而100 μg/kg DEHP染毒组子代成年雄性小鼠的肾脏重量及其脏器系数显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),提示与DEHP易在肾脏代谢及蓄积有关。

有研究表明,机体对DEHP刺激后作出的应激反应,过量表达一些酶以满足机体所需的睾酮量,同时DEHP可以通过影响雄性激素合成以及雌激素受体基因表达水平而引起雄性动物内分泌紊乱,进而造成雄性动物的生殖功能障碍[8]。本研究结果提示,100 μg/kg DEHP可使子代成年雄性小鼠睾丸组织匀浆中E2水平显著降低,但睾丸组织中T水平以及血清中E2、T水平无显著性变化。

综上所述,围生期低剂量100 μg/kg DEHP暴露对子代成年雄性小鼠的发育和睾丸组织中的E2水平具有持续的毒性作用。

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