本文選題：硒　切入點：鎘　出處：《南京醫(yī)科大學(xué)》2012年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鎘（Cd）是一種廣泛存在的環(huán)境污染物，可由食物鏈和飲用水進(jìn)入人體，對機(jī)體腎、睪丸、骨骼等系統(tǒng)產(chǎn)生毒性。研究發(fā)現(xiàn)鎘作為一種確認(rèn)的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（EEDs），生殖系統(tǒng)對鎘毒性較敏感，包括睪丸、附睪、精囊腺、輸精管和前列腺。睪丸的兩大主要生理功能是曲細(xì)精管生精和間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生睪酮。而具有內(nèi)分泌干擾物作用的重金屬可導(dǎo)致各種生物的性激素分泌量及其活力下降，精子發(fā)生過程中生精細(xì)胞凋亡紊亂，精子數(shù)量減少，生殖器官異常，并影響到各種生物的性行為、生殖功能等。關(guān)于鎘致睪丸毒性的作用機(jī)制，目前認(rèn)為鎘致睪丸氧化應(yīng)激是最主要的機(jī)制，并被認(rèn)為是鎘致睪丸損傷的早期反應(yīng)。目前研究發(fā)現(xiàn)一些有害的因素，，如激素剝奪、氧化應(yīng)激和內(nèi)分泌干擾物可加劇睪丸的生殖細(xì)胞凋亡，而過多的生殖細(xì)胞凋亡可干擾正常的睪丸發(fā)育和精子生成。但是，鎘對誘導(dǎo)生殖細(xì)胞凋亡和抑制睪丸睪酮合成的機(jī)制尚不清楚。 硒作為一種人體必需微量元素，除參與人體正常生理代謝外，還作為一種抗氧化劑有效清除體內(nèi)氧自由基，保護(hù)臟器及組織免遭氧化損傷，提高機(jī)體免疫能力。研究發(fā)現(xiàn)，硒對維持睪丸正常發(fā)育、精子生成、精子活力和功能是必需的。 本課題擬以動物整體實驗探討鎘的雄性生殖毒性，并采用硒防治鎘染毒所致的雄性生殖毒性及其對鎘引起生殖細(xì)胞凋亡和睪酮合成抑制的調(diào)節(jié)機(jī)理。該研究為深入闡明硒對鎘致雄性生殖毒性的保護(hù)作用機(jī)制提供重要的理論依據(jù)，對人類鎘暴露引起的男性（雄性）生殖毒性的預(yù)防和治療提供新的線索和思路。 第一部分 硒對鎘致雄性小鼠生殖功能毒性的保護(hù)作用研究 第一節(jié)硒對鎘致小鼠睪丸和附睪毒性的保護(hù)作用 目的：探討硒對鎘致小鼠睪丸和附睪毒性的影響。方法：90只6周齡雄性ICR小鼠隨機(jī)分為5組（n=18），即對照組（蒸餾水灌胃）、鎘組（5mg/kg CdCl2灌胃）、鎘組＋亞硒酸鈉組（Low）（5mg/kg BW CdCl2＋0.1mg/kg BW Na2SeO3）、鎘組＋亞硒酸鈉組（Middle）（5mg/kg BW CdCl2＋0.2mg/kg BW Na2SeO3）、鎘組＋亞硒酸鈉組（High）（5mg/kg BW CdCl2＋0.4mg/kg BW Na2SeO3），每天亞硒酸鈉灌胃1h后再灌胃氯化鎘，灌胃15d、25d、35d后，頸椎脫臼法處死動物（n=6，各組各時段）。光鏡下觀察附睪頭、附睪尾和睪丸結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)變化。透射電鏡觀察睪丸曲細(xì)精管超微結(jié)構(gòu)變化。流式細(xì)胞儀（FCM）分析睪丸和附睪中生精細(xì)胞和精子細(xì)胞DNA倍體變化。結(jié)果：不同時間（15d、25d、35d）鎘對附睪和睪丸結(jié)構(gòu)在生精周期內(nèi)呈現(xiàn)典型的損傷→代償→失代償?shù)倪^程，而不同劑量硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）均可減輕鎘對附睪和睪丸結(jié)構(gòu)的毒性損傷。硒預(yù)處理與鎘聯(lián)合作用35d后，不同劑量的硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）均可提高睪丸生精細(xì)胞1C細(xì)胞比例（33.72±1.40、32.85±1.47、34.49±0.38）%，且與單獨鎘處理組（28.87±1.61）%相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.01），與對照組（36.94±0.87）%相比也有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。不同劑量的硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）均可提高精子細(xì)胞HC細(xì)胞比例（36.47±2.86、35.84±2.85、35.63±1.39）%，與對照組相（41.12±2.27）%比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05），但與單獨鎘處理組（33.46±1.36）%相比無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)論：硒對鎘致小鼠附睪和睪丸毒性有保護(hù)作用，從而對鎘致小鼠生精功能毒性有一定的保護(hù)作用。 第二節(jié)硒對鎘致小鼠精子毒性的保護(hù)作用 目的：探討硒對鎘致小鼠精子毒性的影響。方法：1%伊紅染色觀察精子形態(tài)并計算精子畸形率、血球計數(shù)板計數(shù)精子濃度和計算機(jī)輔助精子分析系統(tǒng)（CASA）分析精子活動度和活動方式。結(jié)果：不同劑量的硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）預(yù)處理后和鎘聯(lián)合作用25d和35d，可降低鎘引起的畸形率并可升高鎘引起的精子濃度降低，且均與單獨鎘處理組有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。不同時間（15d、25d、35d）中、高劑量硒（0.2、0.4mg/kg）可明顯升高鎘引起的精子運動百分比降低，且和單獨鎘處理組相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；不同時間（15d、25d、35d）不同劑量的硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）均可升高鎘引起的精子前向性運動百分比（Progressive）和平均路徑速度（VAP）降低，且與單獨鎘處理組有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。結(jié)論：硒對鎘致小鼠精子毒性有一定的保護(hù)作用。 第二部分 硒對鎘致雄性小鼠生殖功能毒性保護(hù)作用的機(jī)理研究 第一節(jié)硒對鎘致氧化應(yīng)激與睪丸生精細(xì)胞凋亡的影響目的：探討硒對鎘致氧化應(yīng)激和睪丸生精細(xì)胞凋亡的影響。方法：黃嘌呤氧化酶法測定超氧化物歧化酶（SOD）活力，硫代巴比妥酸法（TBA）法測定丙二醛（MDA）含量，以催化還原性谷胱甘肽（GSH）反應(yīng)速度表示谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）的活力。原位末端標(biāo)記檢測（TUNEL）法觀察睪丸生精細(xì)胞凋亡。蛋白印跡實驗（Western blot）檢測凋亡相關(guān)蛋白Caspase-3、Bcl-2和Bax蛋白表達(dá)水平變化。結(jié)果：硒預(yù)處理后與鎘聯(lián)合作用35d，不同劑量硒(0.1、0.2、0.4mg/kg)均可明顯升高SOD活性和降低MDA的含量，且和單獨鎘處理組相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；可升高GSH-Px活性但與單獨鎘處理組相比無統(tǒng)計學(xué)意義。硒預(yù)處理后與鎘聯(lián)合作用35d，硒可抑制鎘引起的睪丸生精細(xì)胞凋亡，且硒（0.4mg/kg）可明顯降低Caspase-3蛋白表達(dá)量、升高Bcl-2蛋白表達(dá)量和明顯降低Bax蛋白表達(dá)量，且和單獨鎘處理組相比均有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。結(jié)論：硒可抑制鎘引起的氧化應(yīng)激和睪丸生精細(xì)胞凋亡，從而對鎘致生精功能毒性有一定的保護(hù)作用。 第二節(jié)硒對鎘抑制小鼠睪酮合成的影響 目的：探討硒對鎘抑制睪酮合成的影響。方法：采用放射免疫分析法（RIA）測定小鼠血清中睪酮（T）的含量。蛋白印跡實驗（Western blot）檢測睪酮合成相關(guān)酶睪酮合成關(guān)鍵蛋白酶（StAR）、細(xì)胞色素P450膽固醇側(cè)鏈裂解酶（P450scc）和17β-羥基類固醇脫氫酶（17β-HSD）蛋白表達(dá)水平變化。結(jié)果：硒預(yù)處理后與鎘聯(lián)合作用15d和35d，硒（0.4mg/kg）與鎘聯(lián)合作用組睪酮濃度升高，且均與單獨鎘處理組相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；硒預(yù)處理后與鎘聯(lián)合作用35d，不同劑量硒（0.1、0.2、0.4mg/kg）與鎘聯(lián)合作用組和單獨鎘處理組相比StAR蛋白表達(dá)量明顯升高，且均有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。硒（0.1mg/kg）與鎘聯(lián)合作用組可明顯升高P450scc蛋白表達(dá)量，與單獨鎘處理組相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）；硒（0.4mg/kg）與鎘聯(lián)合作用組可明顯升高17β-HSD蛋白表達(dá)量，與單獨鎘處理組相比有統(tǒng)計學(xué)意義（P0.05）。結(jié)論：硒可通過上調(diào)睪酮合成相關(guān)酶活性拮抗鎘引起的睪酮合成下降，這也可對鎘所致的生精功能毒性有部分的保護(hù)作用。
[Abstract]:Cadmium (Cd) is a widespread environmental pollutant, through food chain and drinking water into the human body, the body of the testis, kidney, skeletal system toxicity. It is found that cadmium as a confirmation of the environmental endocrine disruptors (EEDs), the reproductive system is sensitive to cadmium toxicity, including testis, epididymis, seminal vesicle the prostate gland, vas deferens and the. Two main physiological function is testicular seminiferous and stromal cells to produce testosterone. But the heavy metal has the role of endocrine disruptors can lead to decreased secretion and activity of various biological sex hormones, sperm during the process of spermatogenic cell apoptosis disorder, reduced sperm count, reproductive organs abnormal, and affect the behavior of various organisms, such as reproductive function. The mechanism of testicular toxicity induced by cadmium, the cadmium induced testicular oxidative stress is the main mechanism, and is regarded as the testicular damage induced by cadmium Early response. The current study found some harmful factors, such as hormone deprivation, apoptosis of germ cells in oxidative stress and endocrine disruptors may exacerbate the testicular germ cell apoptosis, but too much can interfere with testicular development and spermatogenesis normal. However, cadmium on induced germ cell apoptosis and inhibition mechanism of testicular testosterone synthesis is not clear.
Selenium is an essential trace element, in addition to participating in the body's normal physiological metabolism, but also as an effective antioxidant, scavenging oxygen free radicals in vivo, protection against oxidative damage of organs and tissues, improve the immune capacity. The study found that selenium to maintain the normal development of the testis, spermatogenesis, sperm motility and function is necessary.
This paper intends to explore the male reproductive toxicity of cadmium in whole animal experiments, and the use of male reproductive toxicity induced by cadmium and selenium treatment on cadmium induced apoptosis regulating mechanism of testosterone synthesis and reproductive suppression. The study provides important theoretical basis for the elucidation of selenium on cadmium induced male reproductive toxicity of the protection mechanism of the male human exposure to cadmium (male) provide new clues and ideas for prevention and treatment of reproductive toxicity.
Part one
Study on the protective effect of selenium on the reproductive function toxicity of cadmium induced male mice
The protective effect of selenium on toxicity of cadmium induced testis and epididymis in mice
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本文編號：1564130