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为了探究NH3,H2S两种空气污染气体对雄性动物繁殖力的影响及机理,本研究分别通过体内、体外实验,探究了NH3,H2S对小鼠繁殖的影响,然后运用猪精子作为模型进一步研究了NH3,H2S的作用机制。 体内研究通过模拟NH3,H2S体内存在形式,采用NH4Cl,Na2S及NH4Cl+Na2S混合处理公鼠,我们发现,虽然NH4Cl,Na2S及NH4Cl+Na2S混合处理对F0代小鼠的体重没有影响,但是F0代小鼠精子数量与活力的下降;血浆中T、E激素浓度下降,激素合成酶含量的下降,睾丸曲精细管完整受损,能量代谢平衡失调,氧化还原平衡失调,更严重的的是小鼠的繁殖力显著降低,表现为F1代幼鼠出生率明显下降。而且F1代雄鼠在未经处理的情况下,却也表现出繁殖力下降的趋势,表现为 F2代小鼠出生率明显降低,表明F1代雄鼠繁殖力下降,而且这种繁殖力下降具有可遗传性。 体外实验采用NH4Cl,Na2S及NH4Cl+Na2S混合处理猪精子24小时后发现:NH4Cl处理组对猪精子活力影响不大,但Na2S或者混合处理组呈现浓度依赖性显著降低猪精子活力。实验处理不影响精子存活率、畸形率但会影响凋亡相关蛋白Bcl-2、Bcl-xl、Caspase8、Bax的表达。Na2S或混合处理明显降低了Na+/K+-ATP合成酶活性,影响细胞内ATP合成量,Na2S或混合处理刺激了细胞内的ROS产生,减少SOD、GPX1、Catalase表达量。Na2S或混合处理促使PI3K/AKT/ERK通路中PI3K表达量增加,但却降低了AKT的活性。这些信号通路的变化最终都指向AMPK。ATP生产不足(由于Na+/K+-ATP合成酶的活性下降导致)、TAK1激活,以及AKT失活(细胞中增加的ROS刺激PI3K抑制剂PTEN的表达,降低AKT的活性)都将同时刺激AMPK的活化(磷酸化)。AMPK的磷酸化会干扰细胞的能量代谢,最终对精子的活力造成严重危害。 综上所述我们的研究证明 NH3,H2S会造成体内微环境的变化以至导致生精能力下降,精子质量降低,最终导致雄性动物繁殖力下降。