【摘要】：目的:建立亞砷酸鈉暴露的動物模型和細胞模型,觀察亞砷酸鈉對雄性生殖系統(tǒng)的影響。通過檢測睪丸組織和GC-2細胞中鐵死亡相關(guān)指標和調(diào)控基因表達水平,初步探討鐵死亡是否參與亞砷酸鈉誘發(fā)雄性生殖系統(tǒng)損傷的過程,為亞砷酸鈉誘發(fā)雄性生殖毒性的分子機制研究提供理論依據(jù)。方法:選取7周齡雄性C57BL/6J小鼠64只,隨機分為對照組、0.5 mg/L、5.0 mg/L和50.0 mg/L亞砷酸鈉組,每組各16只。經(jīng)飲水暴露6個月,記錄小鼠的體重和睪丸臟器系數(shù);計算精子畸形率和精子生成數(shù)量;利用HE染色、透射電鏡觀察小鼠睪丸組織形態(tài)學和超微結(jié)構(gòu)變化;利用試劑盒檢測小鼠睪丸組織中Fe~(2+)、MDA、ROS、ATP、GSH和SOD的含量;利用RT-PCR和Western blot檢測小鼠睪丸組織中鐵死亡相關(guān)蛋白GPX4、VDAC3、IREB2、SLC7A11、ERK、JNK、CHOP、GRP78的表達水平。體外培養(yǎng)GC-2細胞,以不同濃度的亞砷酸鈉處理細胞并利用CCK-8試劑盒檢測細胞活性;利用試劑盒、RT-PCR、Western blot檢測亞砷酸鈉暴露后GC-2細胞中鐵死亡相關(guān)指標和蛋白的表達水平;利用Ferrostatin-1驗證鐵死亡抑制劑能否抑制亞砷酸鈉誘導(dǎo)的GC-2細胞死亡、相關(guān)指標改變和蛋白表達異常。結(jié)果:(1)慢性亞砷酸鈉暴露6個月,與對照組相比:(1)雄性小鼠的體重無顯著性變化(P0.05),50.0 mg/L亞砷酸鈉組小鼠睪丸重量降低(P0.05),5.0 mg/L、50.0 mg/L亞砷酸鈉組小鼠睪丸臟器系數(shù)顯著降低(P0.05)。(2)小鼠精子畸形率無顯著變化(P0.05),50.0 mg/L亞砷酸鈉組小鼠精子生成數(shù)量顯著降低(P0.05)。(3)組織形態(tài)學觀察發(fā)現(xiàn)亞砷酸鈉暴露組小鼠的生精細胞間隙增寬,排列紊亂甚至缺失,50.0 mg/L亞砷酸鈉組尤為明顯。超微結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn),50.0 mg/L亞砷酸鈉組小鼠睪丸組織中的線粒體數(shù)量減少,線粒體變小、變圓,線粒體嵴縮短、減少,甚至消失。(4)慢性亞砷酸鈉暴露小鼠睪丸組織和線粒體中Fe~(2+)、MDA含量增加,ATP含量減少;組織ROS增加,GSH含量減少、SOD活力降低(P0.05)。(5)鐵死亡通路調(diào)控基因GPX4、SLC7A11、IREB2 mRNA和蛋白表達水平降低(P0.05);VDAC3、CHOP mRNA和蛋白表達水平增加(P0.05)。(2)亞砷酸鈉暴露24 h后,GC-2細胞活性降低,細胞中Fe~(2+)、MDA含量增加,GPX4和SLC7A11蛋白表達水平降低(P0.05),鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)基因FPN1、DMT1、ISCU、FTH1、TFR1的表達水平改變(P0.05),鐵死亡抑制劑Ferrostatin-1能夠抑制這些改變。結(jié)論:亞砷酸鈉能夠誘發(fā)小鼠睪丸細胞鐵死亡,導(dǎo)致睪丸組織損傷,生精功能障礙。胱氨酸轉(zhuǎn)運通路、線粒體代謝通路和鐵穩(wěn)態(tài)通路的異常調(diào)節(jié)誘導(dǎo)的氧化損傷可能是亞砷酸鈉暴露誘發(fā)睪丸細胞鐵死亡的重要調(diào)控機制。
【圖文】：

5.0 mg/L 32.86±2.12 0.2052±0.021 0.623±0.033*50.0 mg/L 32.36±2.27 0.2001±0.023* 0.617±0.038*注：*與對照組相比較，P <0.05Note:*P<0.05 compared with control group表 7 慢性亞砷酸鈉暴露對小鼠精子數(shù)量和精子畸形率的影響（n=10）Table 7 Effects of chronic arsenite exposure on sperm count and malformation ratein mice (n=10)分組 精子數(shù)量 (×106/mL) 精子畸形率 (%)對照組 87.83±4.05 14.70±4.5850.0 mg/L 58.07±3.17* 15.27±5.86注：*與對照組相比較，P <0.05Note:*P<0.05 compared with control group

圖 2 慢性亞砷酸鈉暴露對小鼠睪丸組織形態(tài)學和超微結(jié)構(gòu)的影響A:H＆E 染色觀察；B:超微結(jié)構(gòu)觀察注：黑色箭頭所示為線粒體Fig.2 Histomorphological and ultrastructural observation of the testisA: Histomorphological observation; B: Ultrastructural observationNote：Black arrows indicate mitochondria3.2 慢性亞砷酸鈉暴露對小鼠睪丸組織鐵死亡相關(guān)指標含量的影響與對照組相比，5.0 mg/L 和 50.0 mg/L 亞砷酸鈉組小鼠的睪丸組織和線粒體中Fe2+含量增高（P<0.05）（表 8，圖 3A-3B）。在亞砷酸鈉各劑量組小鼠睪丸組織和線粒體中 ATP 含量均呈下降趨勢（P<0.05）（表 8，圖 3C-3D），脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA 含量顯著增加（P<0.05）（表 8，圖 3E-3F）。亞砷酸鈉暴露組小鼠睪丸組織中，，活性氧含量顯著升高（P<0.05）（圖 3G）。與對照組相比，在 5.0 mg/L 和 50.0 mg/L 亞砷酸鈉組小鼠睪丸組織中，GSH
【學位授予單位】：重慶醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R114

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉芬;鄭瑋;李桂晨;;二價金屬離子轉(zhuǎn)運體DMT1研究進展[J];中國實用醫(yī)藥;2009年01期

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1 代雁凌;雙酚A暴露對雄性生殖細胞線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)損傷效應(yīng)及機制的研究[D];第三軍醫(yī)大學;2017年

本文編號：2591083