不同粒径纳米硫化镉对雄性小鼠生殖毒性的研究

作者：周**; 宋振华; 靳晓迪; 刘英华; 钱智勇; 王春艳

来源：中华劳动卫生职业病杂志, 2023, 41(12).

• 硫化镉
• 纳米
• 粒径
• 生殖毒性
• 睾酮
• 细胞色素P450胆固醇侧链裂解酶
• 17α-羟化酶
• 17β-羟基类固醇脱氢酶

目的探讨不同粒径的纳米硫化镉(Nano-CdS)对雄性小鼠的生殖毒性。方法于2019年1月, 将30只SPF级雄性小鼠随机分为对照组、实验组[CdS I组(粒径约5 nm)和CdS Ⅱ组(粒径约50 nm)], 每组10只。实验组经口灌胃100 mg/kg Nano-CdS, 1次/d, 对照组灌胃等体积生理盐水, 连续45 d。观察小鼠睾丸组织的病理学变化, 使用透射显微镜观察睾丸组织中细胞核、线粒体等细胞器的超微结构, 采用石墨炉原子吸收光谱法(AAS)检测睾丸组织中镉元素富集水平, 采用ELISA试剂盒测定血清中睾酮激素水平, 采用实时荧光定量PCR检测睾丸组织中基因细胞色素P450胆固醇侧链裂解酶(P450scc)、17α-羟化酶(P450c17)、17β羟基类固醇脱氢酶(17β-HSD)mRNA表达水平。采用Western Blot测定P450c17蛋白的表达水平。结果组织病理学结果显示实验组小鼠睾丸均出现不同程度损伤;超微结构观察显示各实验组的小鼠睾丸细胞的超微结构均不同程度线粒体膨胀和嵴消失, 核膜的不规则, CdS Ⅰ组损伤程度轻于CdSⅡ组。与对照组比较, CdS Ⅰ组和CdS Ⅱ组小鼠血清睾丸镉元素含量明显增加(P=0.001、0.001), CdSⅡ组高于CdSⅠ组(P=0.001)。与对照组比较, CdS Ⅰ组和CdSⅡ组小鼠血清睾酮水平降低, 差异有统计学意义(P=0.001、0.001)。实时荧光定量PCR结果显示:与对照组比较, 实验组的P450scc、P450c17 mRNA表达水平明显降低, 差异有统计学意义(均P<0.05), CdSⅡ组17β-HSD mRNA表达水平降低(P=0.001);且CdSⅡ组17β-HSD、P450c17 mRNA表达水平明显低于CdSⅠ组(P=0.001、0.036)。Western Blot测定结果显示:CdSⅠ组和CdSⅡ组小鼠睾丸中P450c17蛋白表达水平明显降低, 差异有统计学意义(P=0.001、0.001);且CdS Ⅱ组明显低于CdS Ⅰ组(P=0.001)。经Spearman相关分析, 睾酮水平与P450scc、P450c17、17β-HSD mRNA水平之间呈正相关, 差异有统计学意义(rs=0.88、0.80、0.70, P=0.001、0.001、0.004)。结论纳米硫化镉可能通过降低小鼠的睾酮及其合成关键酶基因表达水平及酶蛋白活性从而产生生殖毒性, 且CdS Ⅱ组毒性作用更强。

• 单位
  天津医科大学总医院; 天津市疾病预防控制中心