二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的雄性生殖毒性及其机制探讨

论文摘要

二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）是一种应用较为广泛的异氰酸酯类化合物,可用于各类聚氨酯弹性制品、粘合剂、涂料、汽车部件、内饰件的生产,并可作为TDI（甲苯二异氰酸酯）的替代品应用于软质聚氨酯泡沫的生产。研究表明,MDI对机体的肺通气功能、免疫系统都有损害作用,并且具有遗传毒性,然而对生殖系统影响的研究较少。杜晨阳等对某化工厂84名接触MDI的男工和96名对照组男工血清睾酮（T）、卵泡刺激素（FSH）和黄体生成素（LH）水平进行检测和比较,结果发现MDI作业组男工血清T水平显著低于对照组（P＜0.01）;FSH及LH水平显著高于对照组（P＜0.01）,这说明MDI可能对生殖内分泌系统产生一定的影响。本实验主要研究了MDI对雄性小鼠的生殖内分泌系统的毒性,并对其可能的作用机制进行了初步探讨,为进一步研究MDI对人类生殖毒性作用及其机制提供科学理论依据。目的通过测定染毒后雄性昆明种小鼠睾丸相关酶活力、生精功能、血清和罩丸中相关激素浓度等的改变,初步探讨MDI的雄性生殖毒性及其作用机制,并为控制MDI的职业危害提供实验和理论依据。方法选用成年健康清洁级昆明种雄性小鼠（山东大学实验动物中心提供）,8周龄大,共60只,随机分为4组,每组15只。动物饲养温度为（23±2）℃,湿度为（50±10）%,自然光照,普通饲料喂养。设低、中、高3个MDI染毒剂量,分别为62.5、125.0和250.0 mg/kg,同时设阴性对照组。低、中、高剂量染毒剂的配制:分别称取1.25、2.50、5.00 g MDI,用玉米油作为溶剂,于250 ml容量瓶中定容配成染毒试剂备用。各试验组动物在无菌条件下,采用腹腔注射的方式进行染毒。注射剂量为0.0125 ml/g。各染毒组按其相应剂量连续染毒14 d,每天1次。阴性对照组则注射玉米油,注射剂量为0.0125 ml/g,每天1次。于第15日每组随机抽取10只动物,称重后断头处死,取血后分离双侧睾丸和附睾并称重,睾丸于-80℃保存,用于睾丸相关酶和激素的测定;附睾于-20℃保存,用作附睾精子计数。结果1 MDI对雄性小鼠体重和一般状况的影响各剂量组雄性鼠活动无异常现象,未见任何明显中毒症状。各染毒剂量组雄性鼠体重与对照组相比差异无统计学意义。2 MDI对雄性小鼠性器官发育及精子数的影响各染毒剂量组睾丸和附睾与对照组相比外观无明显差别,各组小鼠睾丸重量、附睾重量比较显示,随染毒剂量的增高两者均有减少的趋势,且250.0 mg/kg组睾丸重量、睾丸脏器系数、附睾重量、附睾脏器系数与对照组比较,差异均有统计学意义（均P＜0.05）。随着染毒剂量的增高,各组精子数有减少的趋势,且125.0、250.0 mg/kg组与对照组比较,差异均有统计学意义（均P＜0.01）。3 MDI对雄性小鼠睾丸酶活力的影响各染毒组LDH、Na-K-ATP酶活力与对照组比较,差异无统计学意义（P＞0.05）;250.0 mg/kg组睾丸组织SDH、AKP活力,GSH含量均低于对照组,差异有统计学意义（均P＜0.01）;各剂量组ACP活力有降低趋势,三个实验组的AEP活力均低于对照组,且有差异都有统计学意义（均P＜0.01）,并且三个实验组之间都有显著性差异（均P＜0.01）,提示ACP活力降低与染毒剂量增加存在一定的剂量-反应关系。各剂量组Ca-Mg-ATP酶活力有降低趋势,62.5 mg/kg组与对照组比较,差异无统计学意义（P＞0.05）,但125.0和250.0 mg/kg组的Ca-Mg-ATP酶活力均低于对照组,差异有统计学意义（均P＜0.01）,且三个实验组之间都有显著性差异（P＜0.01）。4 MDI对雄性小鼠血清和睾丸组织相关性激素水平的影响各染毒组的睾丸T浓度与对照组比较,差异无统计学意义（均P＞0.05）;各染毒组的血清T浓度均低于对照组,差异有统计学意义（均P＜0.01）,250.0 mg/kg剂量组最低;随着染毒剂量的增加,各染毒组血清FSH和LH浓度有增加趋势,且都高于对照组,差异有统计学意义（均P＜0.01）。各实验组的血清FSH浓度之间都有显著性差异（均P＜0.01）;250.0mg/kg剂量组的血清LH浓度高于62.5和125.0 mg/kg剂量组,且差异均有统计学意义（均P＜0.01）,但62.5与125.0 mg/kg剂量组的血清LH浓度相比,差异无统计学意义（P＞0.05）。5雄性小鼠睾丸组织的病理改变光镜下显示:对照组睾丸的曲细精管管腔大小一致,管内各级细胞排列正常,从基底层至管腔依次可见精原细胞、精母细胞、精子细胞,管内有成熟的精子,间质组织正常。MDI 250.0mg/kg剂量组可见近睾丸被膜处曲细精管内各级精原细胞脱落、缺失,精子减少,细胞有轻度固缩;125.0mg/kg剂量组可见个别曲细精管中初级、次级精母细胞与精原细胞脱离,精子数量减少;62.5mg/kg剂量组可见精细胞丛数较正常略少,细胞间水肿较轻,个别曲细精管有细胞减少现象。结论MDI染毒干扰了睾丸组织的有氧代谢,抑制了细胞对能量的利用,损伤各级生精细胞,造成生精上皮的损害,并且通过脂质过氧化反应对睾丸组织造成一定程度的损伤,继而引起精子生成减少和睾丸重量下降,造成了雄性生殖系统的损伤,并且这种损伤作用呈现出一定的剂量-反应关系。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 前言
• 1、MDI的主要健康危害
• 2、内分泌干扰化学物可能的作用机制
• 材料与方法
• 1 实验材料
• 2 方法步骤
• 3 统计学分析
• 结果
• 1 一般状况观察
• 2 MDI染毒雄性小鼠体重和攀丸重量的测定结果
• 3 MDI染毒雄性小鼠附睾和附睾精子数的测定结果
• 4 MDI染毒雄性小鼠睾丸酶活力的测定结果
• 5 MDI染毒雄性小鼠血清及睾丸组织中相关性激素的测定结果
• 6 MDI染毒雄性小鼠睾丸组织病理切片结果
• 讨论
• 1 睾丸的构成
• 2 雄性激素的分泌、代谢、调控及主要生理作用
• 3 本次实验的结果讨论
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表