飲水鉛暴露對雄性大鼠生殖功能的影響

摘要：目的 探討不同濃度飲水鉛暴露對雄性大鼠睪丸形態結構及內分泌激素、精子影響，為研究鉛致男（雄）性生殖損傷機制的研究奠定基礎。方法 以36只清潔級SD雄性大鼠為對象，隨機分為三組。每日進行飲水染毒，10w后取睪丸組織HE染色，取靜脈血檢測FSH、LH、T水平，并觀察精子形態。結果 隨著鉛染毒濃度的增加，大鼠體重下降，染毒組中睪丸生精小管出現萎縮，高劑量染毒組生精小管內還出現明顯的空泡。高劑量組血清中LH的含量上升，T含量與對照組相比下降明顯；鉛暴露組出現精子畸形。結論 鉛暴露可引起雄性大鼠睪丸病理結構異常，激素分泌異常，精子畸形增加，從而引起生殖功能的異常。

關鍵詞：鉛；睪丸；精子

鉛是一種常見的重金屬毒物，在體內的半衰期長，對生殖內分泌系統有毒害作用[1]。正常的男性生殖功能有賴于正常的性器官正常生理功能及性激素的調節，正常情況各種激素的分泌量是相對恒定的，其中某一種激素分泌量升高或降低，將影響精子發生，并致第二性征改變及性功能障礙。本研究從大鼠著手，檢測鉛對大鼠睪丸正常形態，性激素水平及精子的影響，以進一步探討鉛對生殖功能的毒作用機制。

1資料與方法

1.1實驗材料、動物模型制備及標本收集 健康SD雄性大鼠36只，體重（150±10）g，SPF級，從湖北省實驗動物研究中心購買。將36只SD大鼠按體重進行隨機分為三組，每組動物12只，設為對照組（去離子水）低濃度鉛染毒組（400mg/L）和高濃度鉛染毒組，實驗前觀察1w，各組動物活動、進食、糞便均無異常后開始在飲水中加入鉛，加入醋酸鉛，采用自由飲水進行染毒，日飲水量為100ml/Kg，連續染毒10w。染毒結束后將動物斷頭處死，取血，冰盤上迅速取出睪丸組織，經4%多聚甲醛固定，常規石蠟包埋4μm切片。按鉛染毒分組檢測血清T、FSH、LH水平，附睪取下后，在預熱37℃的生理鹽水中采用\"縱1+橫2\"方式剪三刀，靜置約5 min讓精子從附睪尾中游出，棄去附睪尾，得到精子懸液在鏡下觀察精子形態。

1.2統計分析 采用Epi Data 3.0軟件建立數據庫，雙份錄入資料并進行邏輯審核，錄入后的雙份資料隨機抽樣核對，抽樣率為10.0%，錯誤率<5.0‰。應用SPSS 13.0軟件進行統計學分析，計量資料采用x±s表示，組間比較采用方差分析。計數資料采用相對數描述，率的比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1鉛染毒對大鼠體重的影響 SD雄性大鼠共染毒10w，染毒前三周各劑量組體重與對照組相比，差異均無統計學意義（P>0.05），高劑量染毒組體重在染毒4～10w與對照組相比，差異均有統計學差異（P<0.05），低劑量染毒組體重在染毒5～10w與對照組相比，差異均有統計學差異（P<0.05）。

2.2鉛染毒對大鼠睪丸HE染色結果 對照組睪丸曲細精管及其間質結構正常，完整；各級生精細胞排列規則，形態正常。經鉛染毒后，生精小管出現萎縮，生精細胞排列紊亂，細胞數目及層次減少，高劑量染毒組生精小管內還出現明顯的空泡變。

2.3鉛染毒對大鼠睪丸性激素的影響及血鉛濃度測定 對鉛暴露組及對照組血清性激素水平進行檢測，結果顯示高劑量組LH含量與對照組比較升高，具有統計學差異（P<0.05）；高劑量組T水平降低，與對照組比較具有統計學差異（P<0.05）。而FSH無統計學差異（P>0.05）。對血鉛濃度進行測定，低劑量組血鉛濃度高于對照組，具有統計學差異（P<0.05），高劑量組與對照組比較，差異有統計學意義（P<0.01）。

注：經單因素方差分析，與對照組比較，*P<0.05，**P<0.01。

2.4鉛染毒對大鼠精子的影響 在鏡下觀察可見對照組精子發育正常，鉛染毒組出現雙尾畸形精子、不定形頭精子，精子畸形率增加。見圖1。

圖1 雙尾畸形精子圖2不定形頭畸形精子

3 討論

暴露于鉛的動物常表現為精液量減少、精子活動降低、果糖減少、畸形率增加等，這與鉛對睪丸脂質過氧化作用及對睪丸支持細胞損害有關。支持細胞及其功能是支持和營養生精細胞。

本研究主要采用亞急性毒性試驗，選取的2個暴露水平400和800 mg/L是參考相關研究[2]及預實驗的結果，實驗結果顯示隨著鉛染毒濃度的增加，大鼠體重下降，染毒組中睪丸生精小管出現萎縮，生精細胞排列紊亂，細胞數目及層次減少。血清中LH的含量升高，T含量與對照組相比下降明顯，且鉛暴露組出現精子畸形。還發現，高濃度組大鼠反射行為能力減退，發育較低濃度組和對照組遲緩，大鼠的肌力、耐力、神經肌肉活動能力顯著低于對照組。由于目前國內實驗缺乏專門針對雄性SD大鼠的組織學和血清學研究，尤其是大鼠血鉛水平及神經傳導速度等測定結果國內未見相關報道。

研究表明鉛對睪丸發育有直接毒性作用[3]，本次研究中亦發現鉛染毒組精子畸形率增加。睪丸內精子的發生是精原細胞周期性發育為成熟的高度分化的精子的過程，睪丸組織分泌數十種物質參與生精細胞的分化成熟，保證精子發生的正常有序進行。本次試驗中可發現鉛對睪丸組織形態中的間質細胞生精細胞等損失，導致T生成降低，T水平的降低導致腺垂體LH分泌增加。以上結果顯示鉛影響睪丸組織正常生理結構，引起T激素分泌降低，精子生成異常，從而影響雄性正常生殖功能。

參考文獻：

[1]Tang N，Zhu ZQ.Adverse reproductive effects in female workers of lead battery plants[J].Int J Occup Med Environ Health，2003，16（4）：359-361.

[2]Dai W，Fu L，Du H，et al.Changes in growth performance，metabolic enzyme activities，and content of Fe，Cu，and Zn in liver and kindney of tilapia exposed to dietary Pb[J].Biol Trace Elem Res，2009，128：176-183.

[3]黃國泉.血鉛濃度對精子質量的影響探討[J].醫學信息.2011；24（3）：1585-1587.

編輯/王海靜