二苯基甲烷二异氰酸酯胎儿期暴露对雄性小鼠的生殖发育毒性研究

【摘要】： 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在工业上被广泛用于制造聚氨酯弹性体、聚氨酯硬质、半硬质泡沫塑料等,是目前世界上产量最大、用途最广的异氰酸酯。其对接触者健康的影响一直被学者们所重视。以往研究表明,以吸入为主要接触途径的MDI可诱发职业性哮喘,对呼吸系统和免疫系统均有损害作用,并具有遗传毒性。本实验室先前的研究发现,MDI具有雄性生殖毒性,可导致小鼠睾丸重量减轻,能影响与精子生成和受精能力有关的几种睾丸酶的活力,并且对性相关激素的水平有影响。Gamer AO等人的研究发现,Wistar大鼠孕期吸入12 mg/m~3 MDI可产生母体毒性和胚胎毒性。本试验主要探讨母鼠孕期暴露于MDI对子代雄鼠生殖内分泌系统及相关系统的发育和性成熟后功能的影响。 目的: 通过母鼠孕期染毒使宫内处于胎儿期的昆明小鼠间接暴露于MDI,观察和测定雄性仔鼠生殖内分泌系统及其它相关系统的发育和性成熟后的功能,以进一步探讨MDI的内分泌干扰作用、生殖发育毒性以及可能的作用机制,为MDI的内分泌干扰作用及生殖发育毒性研究提供理论和实验依据。 方法: 选用清洁级健康昆明种孕小鼠16只,体重45～60g,许可证号为:SCXK(鲁)20030004,由山东大学实验动物中心提供。将实验动物按体重随机分为3个剂量染毒组和1个玉米油对照组,每组4只。根据MDI的小鼠经口LD_(50)为2 200 mg/kg,3个染毒组染毒剂量分别设为1/32 LD_(50)(68.75 mg/kg)、1/16 LD_(50)(137.50 mg/kg)和1/8 LD_(50)(275.00 mg/kg)。于妊娠第14天开始每日灌胃染毒一次,持续至母鼠自然分娩。雄性仔鼠于出生后3周与母鼠分笼,8周时施行摘除眼球取血并脱颈椎处死。观察记录孕鼠染毒期间的一般状况、体重变化和分娩时间。仔鼠出生后观察记录每窝幼仔数和性别比例、仔鼠的体重变化、成活率、睁眼时间、包皮分离时间等。雄性仔鼠处死后分离胸腺、脾脏、肝脏以及双侧睾丸、附睾和肾脏,称重并分别计算脏器系数。从每组雄仔鼠中随机抽取两颗睾丸,用于制作睾丸病理切片;其余睾丸-80℃保存,用作睾丸SDH、ACP、AKP、NOS、ATP酶、SOD活力以及总蛋白、NO和MDA含量、睾丸T水平的测定。取左侧附睾用作精子活力的测定,右侧附睾置-20℃保存,用作精子计数和计算精子畸形率。摘除眼球所取血液分离血清后-20℃保存,用于测定血清T、LH、FSH水平。 结果: 1、MDI对孕鼠一般状况及产仔情况的影响 孕鼠染毒期间一般状况良好,任何剂量染毒组均未见明显中毒症状,解剖时未见内脏器官明显异常。孕鼠分娩时间基本正常,组间无统计学差异(P＞0.05)。染毒期间MDI染毒组孕鼠的体重增重较对照组低,并随染毒剂量增大而逐渐降低,但组间无统计学差异(P＞0.05)。产仔数和仔鼠性别比例在各组间无统计学差异(P＞0.05)。 2、MDI对雄性仔鼠一般生长状况的影响 染毒组仔鼠除发育延迟外,未见其他生长异常;解剖时未见内脏器官病变或异常。仔鼠出生后三周内成活率组间无统计学差异(P＞0.05)。染毒组仔鼠睁眼时间明显迟于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。各染毒组仔鼠从出生起体重持续低于对照组,差异有显著统计学意义(P＜0.01)。染毒组脾脏脏器系数显著高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。 3、MDI对雄性仔鼠性器官发育及精子参数的影响 雄性仔鼠包皮分离时间在染毒组与对照组间无统计学差异(P＞0.05),但染毒组仔鼠包皮分离时体重低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01)。1/8 LD_(50)剂量染毒组的睾丸重量和睾丸脏器系数显著低于其他三组,差异有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)。精子活率随染毒剂量增高有下降趋势,但组间差异无统计学意义(P＞0.05)。各组精子计数无统计学差异(P＞0.05)。染毒组精子畸形率均高于对照组,但差异无统计学意义(P＞0.05)。 4、MDI对雄性仔鼠部分睾丸酶活力的影响 SDH、ATP酶和ACP活力随染毒剂量增高呈下降趋势,组间差异有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)。染毒组AKP活力均低于对照组,并且随染毒剂量增高呈升高趋势,1/32 LD_(50)剂量染毒组和1/16 LD_(50)剂量染毒组AKP活力与对照组比较有统计学差异(P＜0.01,P＜0.05)。染毒组总NOS活力均低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01);染毒组结构型NOS活力均低于对照组,差异有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05);诱导型NOS活力随染毒剂量增高呈升高趋势,但染毒组与对照组间无统计学差异(P＞0.05)。睾丸组织NO含量在染毒组均低于对照组,差异无统计学意义(P＞0.05)。1/16 LD_(50)和1/8 LD_(50)剂量染毒组SOD活力低于玉米油对照组和1/32 LD_(50)剂量染毒组,差异有统计学意义(P＜0.01或P＜0.05)。染毒组丙二醛(MDA)含量均低于对照组,但组间差异无统计学意义(P＞0.05)。 5、MDI对雄性仔鼠睾丸组织结构的影响 随染毒剂量增高,染毒组精曲小管管壁逐渐变薄,细胞层次减少、排列紊乱,但基本结构完整,管腔内均可见成熟精子。 6、MDI对雄性仔鼠血清及睾丸中性相关激素水平的影响 血清FSH、T含量值在染毒组和对照组间无统计学差异(P＞0.05),血清LH随染毒剂量增高呈升高的趋势,1/8 LD_(50)剂量染毒组与对照组比较有显著统计学差异(P＜0.01)。睾丸T水平随染毒剂量增高呈上升的趋势,但组间差异无统计学意义(P＞0.05)。 结论: MDI可能不具有内分泌干扰作用;MDI具有胎儿毒性,胎儿期受MDI宫内暴露能影响仔鼠的生长发育,睾丸组织发育迟缓可影响睾丸中多种酶的活力和性激素的分泌,最终可能会导致睾丸功能紊乱和仔鼠生殖能力降低。 【关键词】：二苯基甲烷二异氰酸酯 生殖毒性 发育毒性 母体毒性 内分泌干扰物
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R114
【目录】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-14
• 符号说明14-15
• 前言15-22
• 1 MDI概述15-17
• 2 MDI健康危害17-21
• 3 研究目的21-22
• 材料与方法22-39
• 1 实验材料22-23
• 2 方法步骤23-38
• 3 数据分析38-39
• 结果39-50
• 1.孕鼠及仔鼠的一般情况39
• 2.孕鼠分娩时间及染毒期间体重增量39
• 3.产仔数和仔鼠性别比例39-40
• 4.仔鼠出生后三周内存活率40
• 5.仔鼠睁眼时间、雄性包皮分离时间及包皮分离时体重40-41
• 6.仔鼠体重变化41-43
• 7.脏器系数43-44
• 8.精子参数测定结果44-45
• 9.睾丸酶活力的测定结果45-48
• 10.激素水平测定结果48-49
• 11.睾丸病理切片结果49-50
• 讨论50-62
• 1.MDI对孕鼠的影响50-51
• 2.MDI对仔鼠发育情况的影响51-53
• 3.MDI对仔鼠精子质量和数量的影响53-54
• 4.MDI对仔鼠辜丸中部分酶活力的影响54-57
• 5.仔鼠睾丸组织病理切片结果57
• 6.MDI对仔鼠下丘脑-垂体-性腺轴的影响57-62
• 结论62-63
• 附录63-79
• 参考文献79-82
• 致谢82-83
• 攻读学位期间发表的学术论文目录83-84
• 学位论文评阅及答辩情况表84

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