矮壮素对大鼠睾丸间质细胞发育及睾酮分泌的影响

【作者】 张浩然； 王晓霞； 康陈萍； 李亦佳； 肖倩倩； 郝卫东；

【机构】 北京大学公共卫生学院毒理学系/食品安全毒理学研究与评价北京市重点实验室；

【摘要】 目的探究植物生长调节剂矮壮素暴露对雄性大鼠睾丸间质细胞发育与睾酮分泌的影响。材料和方法 42只9周龄SPF级雄性SD大鼠适应性喂养7天后,按体重随机分为对照组与低、中、高剂量组,其中对照组和高剂量组每组各14只,低剂量组和中剂量组每组各7只。利用二甲磺酸乙烷(EDS)构建体内睾丸间质细胞再生模型,即注射EDS后第7日(Post EDS d7)成熟睾丸间质细胞被全部消除,仅保留睾丸间质干细胞,继续饲养至Post EDS d56睾丸间质细胞发育成熟,睾酮恢复正常。所有大鼠单次腹腔注射75 mg/kg BW EDS,Post EDS d7起每日灌胃染毒矮壮素,对照组为超纯水,矮壮素低、中、高剂量组分别为75、137.5和200 mg/kg BW。Post EDS d28处死对照组和高剂量组7只大鼠;Post EDS d56处死剩余大鼠。采用ELISA法检测大鼠血清及睾丸组织中的睾酮水平;RT-qPCR和Western blot法检测StAR、CYP11A1、CYP17A1、3β-HSD、17β-HSD等大鼠睾丸间质细胞睾酮合成酶的表达水平;RT-qPCR、Western blot和免疫组织化学染色方法检测睾丸组织睾丸间质细胞发育标志物11β-HSD的表达水平;苏木素-伊红染色观察大鼠睾丸组织结构改变。结果 ELISA法检测结果显示,Post EDS d56中剂量与高剂量组雄性大鼠血清及睾丸组织匀浆中的睾酮水平与对照组比较显著降低(P <0.01),提示矮壮素暴露抑制了雄性大鼠睾酮分泌;RT-qPCR和Western blot结果显示,与对照组比较,Post EDS d28高剂量组雄性大鼠CYP17A1、17β-HSD等睾酮合成酶的mRNA水平显著降低(P <0.05),Post EDS d56高剂量组雄性大鼠CYP11A1、CYP17A1等睾酮合成酶的mRNA水平显著降低(P <0.05),睾酮合成限速酶StAR的mRNA及蛋白水平均显著降低(P <0.01),提示矮壮素暴露干扰了睾丸间质细胞的睾酮合成过程;与对照组比较,Post EDS d28高剂量组大鼠11β-HSD的mRNA、蛋白表达水平及免疫组织化学染色阳性细胞数均显著降低(P <0.05),提示矮壮素暴露抑制了大鼠睾丸间质细胞向成熟阶段发育的过程。苏木素-伊红染色结果显示,Post EDS d28与d56的高剂量组大鼠与相应对照组比较睾丸组织结构松散,曲细精管间间隙增加,说明矮壮素暴露干扰了睾丸间质细胞的再生过程。结论矮壮素暴露可抑制睾丸间质细胞的发育过程,可能通过抑制睾丸间质细胞睾酮合成酶的表达,导致大鼠睾酮水平降低。更多还原