论文摘要
目的2,3,7,8-四氯二苯-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD),是地球上毒性最强的化合物之一,具有强致癌性。它可以干扰动物的内分泌系统,引起严重的生殖和发育障碍,因此被称为“环境激素”。目前已在动物实验中深入研究了TCDD的急性毒性作用以及妊娠期暴露对子代的影响,但是有关哺乳期暴露的研究还不多见。因此,本试验在小鼠分娩后立即腹腔注射TCDD,经分泌的乳汁对仔鼠染毒,通过观察仔鼠的各项发育指标以及肺脏结构变化和细胞色素P4501A1酶(CYP1A1)表达量的变化,明确哺乳期暴露于TCDD对子代小鼠的毒性作用,为哺乳期暴露于TCDD对子代造成的慢性危害提供科学依据。方法1动物选择健康成年昆明小鼠,雌鼠24只,雄鼠8只,按照3:1的雌雄比例同笼受孕,分娩710只仔鼠的整窝保留,再以窝为单位随机分为五个试验组,每组3窝。2 TCDD试剂及对照试剂TCDD购买时浓度为10μg/ml(TCDD/甲苯),腹腔注射前将该试剂用花生油稀释,TCDD:花生油=1:4。溶剂对照为甲苯和花生油的1:4混合液。3试验分组五个试验组分别为40μg TCDD/kg体重组、20μg TCDD/kg体重组、40μg溶剂/kg体重对照组、20μg溶剂/kg体重对照组和空白对照组。以下均简写为40μg TCDD组、20μg TCDD组、40μg溶剂对照组、20μg溶剂对照组和空白对照组。雌性小鼠分娩后即刻称重并腹腔注射。4仔鼠的各项发育指标4.1生长发育(体重以及睁眼、上齿萌出、阴道开放、睾丸下降的时间)4.2神经发育(空中翻正试验、足展试验)4.3免疫器官发育(胸腺重量、胸腺指数、脾脏重量、脾脏指数)5肺部结构及CYP1A1表达量的变化光镜下观察仔鼠肺部组织切片的病理改变,并采用免疫组化法测定肺部CYP1A1的表达量(CYP1A1产物呈棕黄色颗粒)。结果1 TCDD对仔鼠生长发育的影响1.1体重出生时各剂量组的仔鼠体重没有显著性差异(P>0.05)。随着仔鼠哺乳天数的增加,40μg和20μg TCDD组的仔鼠体重逐渐低于相应的对照组,并具有显著性差异(P<0.05)。提示哺乳期暴露于TCDD可使仔鼠的体重增长缓慢并具有长期效应。1.2睁眼时间40μg TCDD组的仔鼠睁眼时间早于40μg溶剂对照及20μg TCDD组,具有显著性差异(P<0.05)。提示哺乳期暴露于TCDD可以使仔鼠的睁眼时间提前,在一定程度上促进了仔鼠的生长发育。1.3上齿萌出时间40μg和20μg TCDD组的上齿萌出时间分别显著性早于相应的溶剂对照组(P<0.05)。提示哺乳期暴露于TCDD可使仔鼠的上齿萌出时间提前,在一定程度上促进了仔鼠的生长发育,这与TCDD使仔鼠睁眼时间提前的结果相一致。1.4生殖器官发育40μg和20μg TCDD组的雌性仔鼠阴道开放时间明显早于溶剂对照组(P<0.05);雄性仔鼠的睾丸下降时间明显晚于溶剂对照组(P<0.05),并且40μg TCDD组明显晚于20μg TCDD组(P<0.05)。提示哺乳期暴露于TCDD可能促进雌性仔鼠生殖器官的发育,阻碍雄性仔鼠生殖器官的发育。2 TCDD对仔鼠神经发育的影响2.1空中翻正试验仔鼠出生后第9、11天时,空中翻正试验的正确率在五个试验组中存在显著性差异(P<0.05),第13天时不具有显著性差异(P>0.05)。通过卡方分割法(partitions ofχ2 method)进行两两比较,需校正检验水准,α’=0.0045。第9天时,40μg TCDD组的正确率明显低于40μg溶剂对照组(P<0.0045)。第11天时,40μg TCDD组的正确率明显低于20μg TCDD组及40μg溶剂对照组(P<0.0045)。提示哺乳期暴露于TCDD可在一定程度上推迟仔鼠的神经发育。2.2足展试验仔鼠出生后第15、30天,40μg和20μg TCDD组的足展距离均显著性地小于相应的溶剂对照组(P<0.05)。提示哺乳期暴露于TCDD可影响仔鼠的神经发育,降低仔鼠的运动协调能力。3 TCDD对仔鼠免疫器官的影响3.1雌性仔鼠40μg和20μg TCDD组的胸腺重量低于相应的对照组,胸腺指数反而高于对照组,脾脏重量低于对照组,脾脏指数无明显规律,但以上指标均不具有显著性差异(P>0.05)。3.2雄性仔鼠40μg和20μg TCDD组的胸腺重量高于相应的对照组,脾脏重量低于对照组,均无显著性差异(P>0.05);40μg和20μg TCDD组的胸腺指数高于相应的溶剂对照组,40μg TCDD组的脾脏指数也高于其溶剂对照组,均具有显著性差异(P<0.05)。以上结果提示哺乳期暴露于TCDD对免疫器官的影响可能存在性别差异:雄性仔鼠免疫器官指数升高,而雌性仔鼠无明显变化。4肺部结构变化及CYP1A1表达量的测定4.1肺部结构变化光镜下观察肺部组织切片,发现40μg和20μg TCDD组的肺部组织出现明显的病理改变:炎症细胞浸润,肺泡壁增厚水肿,肺大泡出现,棕黄色颗粒产物(CYP1A1)明显增多,并且40μgTCDD组的病理改变比20μg TCDD组严重,棕黄色颗粒产物也比20μg TCDD组多。溶剂对照和空白对照组的肺部结构基本正常,肺泡规律,肺泡壁无明显病理改变,棕黄色颗粒产物含量极少。4.2 CYP1A1表达量的测定通过测定积分光密度值对CYP1A1进行半定量。40μg和20μg TCDD组的积分光密度值显著性地高于相应的溶剂对照组(P<0.05)。在五个试验组中分别作雌雄比较,雌性仔鼠的积分光密度值均高于雄性仔鼠,并且在40μg和20μg TCDD组中分别存在显著性差异(P<0.05)。说明哺乳期暴露于TCDD使仔鼠肺部组织中CYP1A1的表达量显著性增高,雌性高于雄性,存在性别差异。结论1哺乳期暴露于TCDD对仔鼠生长发育的影响因指标和性别的不同而异:哺乳期暴露于TCDD可使仔鼠的体重增长缓慢,睁眼和上齿萌出时间提前,可促进雌性仔鼠生殖器官的发育,而抑制雄性仔鼠生殖器官的发育。2哺乳期暴露于TCDD可延迟仔鼠的神经发育,降低仔鼠的运动协调能力。3哺乳期暴露于TCDD可使雄性仔鼠的胸腺指数和脾脏指数显著性增高,对雌性仔鼠没有显著性影响。因此,TCDD对子代小鼠的免疫毒性是否存在性别差异还需要进一步研究证实。4哺乳期暴露于TCDD可使仔鼠肺部组织结构紊乱,炎症细胞浸润,肺泡壁增厚水肿,肺大泡出现。此外,哺乳期暴露于TCDD还可使仔鼠肺部CYP1A1的表达量显著性增高并且存在性别差异,即CYP1A1在雌性仔鼠肺部的表达量高于雄性仔鼠。