论文摘要
研究背景:铅是一种最常见的有毒重金属,对全身各系统和器官都具有毒性作用。铅除了具有神经、造血、消化、内分泌、泌尿及免疫等系统的毒性外,还具有生殖毒性。大量流行病学调查和动物实验表明,铅具有较强的雄性生殖毒性,可影响精子的形成和发育,降低精子质量,但其毒作用机制并不清楚。Ddx3y是Y染色体Sxrb区重要的性基因,与生精过程有着密切的联系。Ddx3y基因属于DEAD盒蛋白家族ATP依赖性的RNA解旋酶,参与生精细胞内从RNA合成到降解的几乎所有RNA的代谢过程,在生精细胞生长发育过程中扮演着不可或缺的角色。目的:研究亚慢性醋酸铅暴露对小鼠精子发育以及睾丸、附睾组织中Y染色体性基因Ddx3y表达的影响,并探讨其内在联系,为阐明铅的雄性生殖毒作用机制提供分子毒理学依据。方法:SPF级雄性小鼠48只,体重18-22 g。按体重将小鼠随机分为4组,即对照组、25 ppm醋酸铅染毒组,50 ppm醋酸铅染毒组和100 ppm醋酸铅染毒组。动物自然饮水和饮食,室温18～25℃。通过自然饮用含不同浓度醋酸铅水的方式对小鼠染毒,连续染毒60天后取样。用显微镜观察不同染铅组睾丸和附睾组织形态学改变并记录精子畸形数,对比精子畸变率变化。应用Real Time PCR技术检测性基因Ddx3y的mRNA表达水平,Western blotting和免疫组化方法检测Ddx3y蛋白的表达及分布。应用SPSS16.0软件,采用单因素方差分析方法,比较不同染铅组与对照组之间的结果有无统计学差异。组间比较采用LSD检验法,以P<0.05表示差异有统计学意义。结果:铅暴露引起小鼠睾丸和附睾组织形态学发生异常改变,睾丸曲细精管内细胞排列松散、紊乱、层次不清,精原细胞层和初级精母细胞层之间间隙变宽,且随着染铅浓度的增加生精细胞明显减少。染铅组小鼠附睾管内基细胞变小,管腔变薄。而且,染铅组小鼠精子畸形率明显高于对照组。Real Time PCR检测结果显示,染铅组小鼠睾丸和附睾组织中Ddx3y基因表达量均显著低于对照组,且有剂量-反应关系。Western blotting检测结果显示,染铅组的小鼠睾丸和附睾组织中Ddx3y蛋白表达均明显低于对照组,且有剂量-反应关系。免疫组化结果显示,Ddx3y蛋白主要分布在精原细胞和初级精母细胞中,在附睾中主要分布在基细胞中。随着染铅剂量的增加,睾丸和附睾组织中Ddx3y蛋白免疫反应强度明显降低。结论:亚慢性铅暴露可影响小鼠精子的发生、发育,下调睾丸和附睾组织中Y染色体Sxrb区Ddx3y基因及其蛋白的表达,提示Ddx3y下调可能与铅诱导的雄性生殖毒作用有关。