【摘要】 目的 研究锰对雄性小鼠生殖能力的影响,并探讨其时间-效应和剂量-效应关系。方法 将雄性小鼠随机分为3个染锰组和1个对照组,分别给予腹腔注射75,150,300mg/kg氯化锰和生理盐水,于染锰第3,7,14,28,56d处死小鼠5只/组。观察小鼠睾丸脏器系数和染锰56d各组雄性小鼠生殖能力、曲细精管横截面积及生精上皮细胞数量。结果 染锰56d,与对照组比较,15和30mg/kg组睾丸脏器系数差异有统计学意义(P<005,P<001);30mg/kg组生育指数和总死胎率差异有统计学意义(P<005,P<005);3个染锰组的平均着床数与平均活胎率差异均有统计学意义(P<001);曲细精管横截面积和生精上皮细胞数差异均有统计学意义(P<001)。结论 各剂量的MnCl2对雄性小鼠生殖能力均有损害作用,以染锰56d,30mg/kg对雄性小鼠生殖能力的损害最为严重。
【关键词】 氯化锰
锰是一种较常见的职业毒物。近年来,随着现代工业的发展,锰的生产和消费日益增多,锰与生殖健康的关系逐渐引起人们的重视〔1〕。有研究表明,若机体摄入过量的锰,会导致睾丸组织发生病理学改变,性功能障碍及睾丸组织生化酶学的改变〔2〕。本实验采用氯化锰染毒小鼠,动态观察小鼠睾丸脏器系数;检测小鼠染锰56d生育指数及生殖指标的变化;定量组织学分析生精上皮细胞数的变化,以探讨锰对雄性小鼠生殖毒性的剂量-效应关系。
1 材料与方法
11 动物 6~8周雄性昆明种小鼠140只,体重23~28g(贵阳医学院实验动物中心),均为普通级动物,合格证号为scxk 2002-0001。普通饲料饲养。
12 主要试剂及仪器 MnCl2·4H2O(分析纯,中国医药集团上海化学试剂公司);电子称(武汉自动化仪器厂);BI2000图像分析系统(成都泰盟公司产品)。
13 方法
131 动物分组 雄性昆明种小鼠140只,随机分成3个染锰组和1个对照组,每组35只。
132 染锰方法 3个染锰组分别给予腹腔注射氯化锰(75,150和300mg/kg)。对照组采用等容生理盐水腹腔注射,每周5d,1次/d。每周测小鼠的体重1次,以调整用药量。
133 标本收集 分别于染锰3,7,14,28,56d每组随机抽取5只小鼠,脱臼法处死,立即分离双侧睾丸,生理盐水冲洗,用滤纸吸干后称重,用于测定睾丸脏器系数。取小鼠左侧睾丸迅速置于10%甲醛溶液内固定,常规方法脱水,石蜡包埋。
14 观察指标及方法
141 睾丸脏器系数 睾丸称重后按照公式:睾丸脏器系数=睾丸重(g)/小鼠体重(g)×100%。
142 生殖实验 于染锰第56d,将剩余各组小鼠(每组10只),分别与未经处理的成熟雌性小鼠1:1合笼一周后,取出雄鼠。雌鼠以合笼第1d为妊娠0d,于妊娠第19d处死,计录妊娠母鼠数、活胎数、死胎数。计算:(1)雄鼠生育指数(使交配雌鼠受孕的雄鼠数/总交配的雄鼠数×100%);(2)每窝平均活胎数(活胎总数/受孕母鼠总数);(3)平均着床数(胎鼠总数/受孕母鼠总数);(4)总死胎数(死胎总数/胎鼠总数×100%)〔3〕。
143 定量组织学分析 取染锰56d睾丸用苏木素-伊红(HE)染色,每例切片一张,在图象分析仪下每例测定10个曲细精管的横截面积及管内生精上皮细胞数量。
15 统计分析 采用SPSS110统计软件进行分析。用方差分析进行检验。生育指数、总死胎率采用χ2检验。
2 结果
21 染锰剂量与时间对小鼠睾丸脏器系数的影响(表1) 由表1可见,于染锰第28d,30mg/kg组脏器系数开始降低,与对照组比较差异有统计学意义(P<005);染锰第56d,15与30mg/kg组睾丸脏器系数均与对照组比较差异有统计学意义(P<005,P<001)。
表1 染锰剂量与时间对小鼠脏器系数的影响(略)
注:与对照组比较,a P<005 , b P<001
22 染锰对雄性小鼠生育能力的影响(表2) 染锰56d,75,15mg/kg组生育指数低于对照组,但差异无统计学意义(P>005);30mg/kg组生育指数低于对照组(P<005);15,30mg/kg组总死胎率高于对照组(P<005;P<001)。
表2 染锰对雄性小鼠生殖能力的影响(略)
注:与对照组比较,a P<005,b P<001
23 染锰对小鼠曲细精管横截面积及管内生精上皮细胞数量的影响(表3) 定量组织学分析结果表明,染锰可使小鼠曲细精管横截面积明显减少,管内发育各阶段的生精细胞数量降低。染锰56d,各染锰组与对照组比较,其曲细精管横截面积及生精上皮细胞定量测定数值均明显减少(P<001)。