棉酚致小鼠睾丸生精细胞的凋亡作用研究

【作者】 赵树臣； 袁彦波； 刘克祥； 侯振中；

【机构】 东北农业大学动物医学学院；

【摘要】 棉酚,是一种多酚类化合物,其化学结构为2.2’联二萘-8,8’二羟基醛-1,1’,6.6’7.7’六羟基-5,5’二异丙基-3-3’二甲基,分子式为C₃₀H₃₀O₈,有两种旋光异构体,是棉花种子、根皮萃取物,呈黄色的结晶粉末。正常情况下棉酚是游离态和结合态的混合物。游离态含有醛基和羟基基团的衍生物,对动物机体有毒性。为了研究探讨棉酚对雄性小鼠睾丸生精细胞毒性的影响。本试验选用48只4-5周龄健康的雄性昆明小鼠（20.21±1.56g）为研究对象。在室温条件下常规饲养1周,适应环境之后随机分为4组,每组12只,对照组,低剂量组（40mg/kg）、中剂量组（80mg/kg）、高剂量组（120mg/kg）,连续灌胃给药20天。第21天处死,取睾丸组织保存,用于各项试验检测。通过光学显微镜观察睾丸组织病理学变化;透射电镜观察棉酚对睾丸生精细胞超微结构的影响;采用原位缺口末端标记法（TUNEL）法检测睾丸组织生精细胞的凋亡情况;应用免疫组织化学法检测Bax和Bcl-2蛋白的分布和表达;RT-PCR法检测睾丸组织Bax mRNA和Bcl-2mRNA的表达。研究结果表明:苏木精-伊红（HE）染色观察到小鼠睾丸组织结构,对照组无明显的病理变化,低、中剂量组病变轻微;高剂量组正常结构遭到严重的破坏,结构松散,生精小管管壁变薄,各级生精细胞排列紊乱,生精细胞大量的成团脱落到管腔内,甚至没有成熟的精子。透射电镜观察到对照组各级生精细胞超微结构完整,细胞器结构清晰;低剂量组变化较小;中剂量组和高剂量组生精细胞超微结构损伤严重,可以观察到自噬体,成熟精子顶体膜断裂。TUNEL检测发现对照组小鼠睾丸组织中仅有零星散在的凋亡细胞;凋亡指数,与对照组相比,低剂量组升高但不显著（P>0.05）,中剂量组与高剂量均都显著升高（0.01<P<0.05,P<0.01）。Bax蛋白的表达结果,低剂量组较对照组有所升高（P>0.05）;中剂量组表达明显升高（0.01<P<0.05）;高剂量组升高极显著（P<0.01）;与低剂量组相比,中剂量组与高剂量组Bax蛋白显著升高（0.01<P<0.05,P<0.01）。低剂量组Bcl-2蛋白表达较对照组升高（P>0.05）,中剂量组和高剂量组Bcl-2蛋白显著降低（0.01<P<0.05,P<0.01）。与对照组相比,低剂量组Bcl-2 mRNA表达量明显升高（0.01<P<0.05）,Bax mRNA表达量增加,但是无统计学意义;与对照组和低剂量组相比,中剂量组Bcl-2 mRNA表达量显著降低（0.01<P<0.05）,Bax mRNA表达量显著升高（0.01<P<0.05）;高剂量组较对照组和低剂量组Bcl-2 mRNA表达量都极显著降低（P<0.01）,Bax mRNA表达量都升高极显著（P<0.01）。高剂量组Bcl-2 mRNA表达较中剂量组明显降低（0.01<P<0.05）,Bax mRNA表达量显著升高（0.01<P<0.05）。综上所述棉酚能够破坏小鼠睾丸组织结构,引起生精细胞凋亡,而且这种凋亡与Bax表达升高,Bcl-2表达降低有关。更多还原