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目的:通过孕前三氧化二砷(As2O3)染毒8周雌性SD大鼠,受孕后,观察子代的睾丸结构变化及vasa的表达,探讨雌性大鼠孕前As2O3染毒后对F1代雄性生殖发育的影响,以期为砷中毒患者下一代生殖健康研究提供实验依据。 方法:48只成年SD雌性大鼠随机分为三组,每组16只,以灌胃方式分别给予大鼠双蒸水为A组、As2O3溶液0.75 mg/kg/d为B组,1.5 mg/kg/d为C组,每天染砷一次,连续灌胃8周,建立慢性As2O3染毒 SD雌性大鼠动物模型,雌雄(2:1)合笼受孕。各组分别取17.5天胎鼠和出生后24h内新生鼠进行胚胎总数、活胎、死胎及吸收胎的计数,称重,鉴别雌雄;取睾丸做以下检测:1.H-E染色观察睾丸组织形态结构;2.透射电镜观察睾丸精原细胞超微结构;3.免疫组织化学法检测VASA蛋白的表达;4. qRT–PCR检测vasa mRNA的相对表达。 结果:1.各组F1代数量:B与A组相比P>0.05,无差异;C与A组、B与C组相比,均P<0.05,有差异;2.各组F1代重量:17.5天胎鼠重量,两两比较,P<0.01有显著差异;新生鼠重量B与A组比较P>0.05,无差异,C与A组比较,P<0.05,有显著性差异,B与C组比较P>0.05,无差异;3.HE染色镜下可见:17.5天胎鼠 A组睾丸生精索排列、形态规则,生精索内前精原细胞排列紧密,体积大、细胞核大而圆,胞质较少,B、C组睾丸生精索排列紊乱、索间结缔组织增多,索内前精原细胞排列逐渐松散、体积减小。新生鼠睾丸 A组生精索排列、形态规则,在同一生精索内可见处于不同阶段大小不等的精原细胞排列紧密,测量各组生精索直径,两两比较,P<0.01,有显著差异;测量各组睾丸精原细胞直径,两两比较,P<0.01;测量各组睾丸精索间面积B与A组比较,有差异P<0.05,C与A组比较,有显著性差异P<0.01,B组与C组比较有显著性差异P<0.01,随染砷剂量的增加生精索直径、精原细胞直径逐渐减小,生精索间面积逐渐增大;4.电镜可见:17.5天胎鼠A组睾丸组织前精原细胞呈椭圆形,细胞膜清晰,细胞体积大,核大呈圆形、椭圆形胞质较少,胞质内细胞器仅见线粒体和粗面内质网,线粒体呈圆形或长椭圆形,与胞质间的边界清晰,线粒体嵴完整平行排列,基质中见线粒体颗粒分布,电子密度比细胞质高;B组前精原细胞胞质内见线粒体稍肿大,少数线粒体电子密度减低;C组观察前精原细胞胞质内大量线粒体肿胀,体积增大,基质中见线粒体颗粒分布减少,电子密度降低,呈空泡状坏死,少数线粒体破裂,线粒体嵴断裂,与胞质间的分界模糊不清,粗面内质网明显减少。新生鼠 A组睾丸组织精原细胞胞质内可见大量线粒体,圆形或椭圆形,线粒体颗粒分布均匀,电子密度比细胞质高,与胞质间的界清晰,线粒体嵴完整平行排列,粗面内质网清晰可见,细胞间可见明显的细胞连接;B组精原细胞胞质内线粒减少并松散,呈不规则形,少量线粒体体积增大,电子密度减低,个别线粒体嵴断裂,呈空泡状; C组精原细胞胞质内大量线粒体肿胀,体积明显增大,呈不规则形,电子密度降低,线粒体嵴断裂并减少,呈空泡状坏死,个别线粒体破裂,与胞质间的分界模糊不清,粗面内质网少见;5.免疫组织化学检测:17.5天胎鼠睾丸内各组均未见VASA蛋白表达;新生鼠各组睾丸生精索内精原细胞可见 VASA蛋白表达,随染砷剂量增加而表达逐渐下调,作组间两两比较,均 P<0.01,有显著差异;6. qRT–PCR技术检测:17.5天胎鼠睾丸前精原细胞各组均有vasa mRNA表达,作组间两两比较,均有统计学意义;新生鼠睾丸精原细胞各组均有vasa mRNA表达,作组间两两比较,P<0.01,均有统计学意义,结果显示:Vasa mRNA表达随染毒剂量的增加而降低,呈显著负相关。 结论: 1.孕前雌鼠染As2O38周可导致F1代胎数减少,体重减轻; 2.孕前雌鼠染As2O38周可能在17.5天已通过损伤生精索内前精原细胞线粒体损伤导致F1代睾丸发育异常; 3.孕前雌鼠染As2O38周可能通过下调前精原细胞内Vasa mRNA表达导致F1代睾丸发育异常。