精源性雙酚A對小鼠體外受精和胚胎發育的影響

楊愛軍　韓偉　劉莊　王雪楠

[摘要] 目的 探討雙酚A（BPA）對小鼠體外受精和胚胎發育的精源性影響作用。 方法 健康昆明種小鼠52只，雌雄各半，隨機分為兩組，實驗組雄鼠用雙酚A[10 μg/（kg·d）]胃灌洗45 d后進行精子參數分析，同時取出正常喂養的雌鼠卵子進行體外受精，對受精情況、胚胎發育情況進行跟蹤觀察，對照組雄鼠采用相同體積的玉米油胃灌洗。 結果 （1）雙酚A灌洗組精子的活力33.15%顯著低于正常組58.13%（P<0.01）；畸形率顯著高于正常對照組，分別為9.84%和2.11%（P<0.01）；（2）雙酚A 灌洗組的受精率為43.28%，顯著低于正常組78.13%（P<0.01），囊胚形成率為26.14%，略低于正常對照組30.11%，但差異無統計學意義（P>0.05）。 結論 雙酚A可致小鼠精子質量明顯下降，受精和胚胎發育能力降低，是影響小鼠生育能力的重要的精源性因素。

[關鍵詞] 雙酚A；體外受精；胚胎發育；畸形率

[中圖分類號] R321.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）09-28-02

雙酚A（bisphenol A，BPA）化學名4-二羥基二苯基丙烷（C15H16O2），是苯酚和丙酮的重要衍生物，廣泛應用于食品包裝材料、牙科填充劑、嬰兒用瓶等塑料行業，是人們在生產生活中不可避免接觸到的一類環境雌激素，BPA可以各種環境介質為載體，通過呼吸、食物鏈等途徑進入機體[1-2]，啟動細胞內不同的信號傳導途徑，影響生精過程中正常的細胞凋亡過程，造成細胞過早、過多的凋亡，嚴重時引起成熟精子數目減少，精子畸形率增加[3]，甚至不育。Martinez等[4]早已經證實，BPA對大鼠和小鼠的發育毒性作用，對大鼠精子生成的影響亦有報道[5]，但對其對小鼠體外受精和胚胎發育的精源性系統研究未見報道，本研究擬對雙酚A小鼠動物模型精子的發育情況、體外受精能力及胚胎發育進行系列跟蹤研究，以探討精源性雙酚A對小鼠生育能力的影響。

1 材料與方法

1.1 動物模型的建立

1.2 實驗方法

1.2.1 精子的采集 將BPA胃灌洗組和對照組頸推脫臼處死，剪取雙側附睪采用我們的專利產品“睪丸精子剝離器（專利號200920017966.0）”處理附睪和睪丸組織，獲得精子，G-GAMETE培養液中上游30 min，收集后部分用于精子的質量分析，部分用于IVF授精。

1.2.2 卵母細胞的采集 將26只8～10周齡雌性昆明小白鼠，于精子采集的前3 d中午12：00時腹腔注射PSMG 10 IU/只，48 h后，注射HCG100 IU/只，（PSMG、HCG均購自寧波生物技術公司，批號分別為：091006，090221）于注射HCG后的l8 h頸椎脫臼處死，取出輸卵管，置于洗卵液中，用1 mL注射器針頭在解剖鏡下刺破輸卵管膨大部位，沖出卵冠丘復合物，清洗后移入G-GAMETE培養液中，37.0℃，6% CO2培養箱中備用。

1.2.3 體外授精 取卵后2 h，加入上游后的精子，37.0℃，6% CO2培養箱繼續培養，3 h后進行受精觀察，以第二極體出現為標準，詳細記錄受精后1.5 d、2.5 d、3.5 d、4.5 d、5.5 d、6.5 d的胚胎發育情況，以6.5 d的囊胚形成率為最終囊胚形成率。

1.2.4 精子質量分析及胚胎觀察 精子活力分析采用SCA全自動精液分析儀進行，形態學染色采用巴氏法，至少計數200條精子。

1.3 統計學處理

2 結果

3 討論

雙酚A對雄性生殖系統的毒性作用已經被證實，本研究發現經過雙酚A處理的小鼠的精子活力明顯低于對照組；同時，實驗組精子畸形率明顯高于對照組，正常情況下小鼠頭部長度10～20 μm，頸部長度10～20 μm，尾部長度在200～300 μm[6]，雙酚A處理后，小鼠的頭部、頸部及尾部明顯變化。說明經過雙酚A處理后影響到了雄性生殖系統，并有可能影響到精子的形成過程。精子的發生是一個復雜的過程，一個精原細胞產生4個精子，且精子的發生過程自性成熟起無時不刻都在進行。雙酚A可通過不同的途徑來影響精子的發生過程。精子畸形率升高，在一定意義上說明雙酚A有一定的毒性和致畸作用。除此之外，BPA可導致多種生物生殖功能下降、生殖器腫瘤、免疫力降低，還可擾亂機體正常內分泌功能[7-9]。

在體外，胚胎的發育需要有正常的精子和成熟的卵子結合后，在培養基環境中，經過序貫培養，逐漸由受精卵發育到囊胚的.雙酚A處理后的精子，質量發生改變，在很大程度上會影響胚胎的發育潛能[10]。研究數據表明，畸形率越高，胚胎的發育潛能逾受到限制，囊胚的形成率也會相應下降。同時，有實驗表明，雙酚A處理的小鼠，其血清中的NO水平顯著升高，NO的增加可引起脂質過氧化和細胞毒性，引起細胞死亡[3，11]，這可能是胚胎發育潛能被限制的一個原因。經過雙酚A處理的小鼠，其精子畸形率顯著增加，導致胚胎發育潛能差，囊胚形成率降低。這說明，雙酚A對精子產生的影響，會在形成配子后，早期的胚胎發育中發揮持續性的作用。

本實驗通過實驗組和對照組的比較，認為雙酚A對雄性生殖細胞有明顯的致畸作用，并最終影響胚胎的早期發育。雙酚A影響胚胎發育的具體機制還不清楚，但總的來說，這種影響是會持續存在的，而且，NO升高而引起的脂質過氧化和細胞毒性可能伴隨胚胎的整個發育過程。其具體的作用機制和途徑有待于進一步研究。

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（收稿日期：2013-02-18）