纳米氧化镍亚慢性染毒致雄性SD大鼠生殖毒性机制

目的 探讨纳米氧化镍(Nano NiO)亚慢性染毒对雄性SD大鼠内分泌功能的影响,并分析其对睾丸细胞毒作用与机制.方法 将无特定病原体级雄性SD大鼠随机分为5组,每组10只.采用非暴露式气管滴注法染毒,低、中、高剂量组大鼠分别予质量浓度为0.16、0.80、4.00g/L的Nano NiO混悬液,空白对照组大鼠予等体积0.9％氯化钠溶液,阳性对照组大鼠予质量浓度为4.00 g/L的微米氧化镍混悬液,每3天滴注1次,持续9周.染毒结束后,采用原子荧光光谱法测定血液和睾丸组织中镍的水平,采用酶联免疫吸附实验检测血清性激素水平,采用流式细胞术分析睾丸细胞倍体比值、细胞周期和细胞凋亡率,采用蛋白质印迹法检测睾丸组织中凋亡相关蛋白相对表达水平.结果 阳性对照组与3个剂量组大鼠血液和睾丸组织中镍水平均高于空白对照组(P值均＜0.05);中、高剂量组大鼠血液和睾丸组织中镍水平均高于阳性对照组(P值均＜0.05);血液与睾丸组织中镍水平呈正相关(P＜0.01).中、高剂量组大鼠血清睾酮、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)水平均低于空白对照组(P值均＜0.05);但各组大鼠血清促性腺激素释放激素水平比较,差异无统计学意义(P＞0.05).与空白对照组比较,中、高剂量组睾丸生殖细胞单倍体、二倍体细胞构成比和G0/G1期、S期细胞比值均下降(P值均＜0.05),睾丸细胞四倍体细胞构成比、G2/M期细胞比值和早期凋亡率均增加(P值均＜0.05).与空白对照组比较,中、高剂量组大鼠睾丸组织中B淋巴细胞瘤-2(BCL-2)蛋白相对表达水平和BCL-2/BCL-2相关X蛋白(BAX)比值均下降(P值均＜0.05),BAX和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3蛋白相对表达水平均升高(P值均＜0.05).与阳性对照组比较,高剂量组大鼠血液和睾丸组织中镍水平均升高(P值均＜0.05),睾丸细胞单倍体构成比和G0/G1期、S期比值以及睾丸组织中BCL2/BAX比值均下降(P值均＜0.05),四倍体构成比、G2/M期比值和睾丸细胞早期凋亡率、总凋亡率均升高(P值均＜0.05).结论 一定剂量的Nano NiO染毒可抑制雄性大鼠睾酮、FSH和LH的分泌;并可穿过血睾屏障,干扰睾丸细胞的增殖,通过线粒体凋亡途径诱导睾丸细胞凋亡,抑制单倍体精子细胞的形成,导致生精过程发生障碍.