经口暴露纳米氧化锌对小鼠卵巢功能的影响及机制探讨

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纳米氧化锌(Zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)作为最常用的新型纳米材料之一,因其具有独特的光学、化学、电学和生物学等性能,以及较好的抑菌特性,被广泛的应用在医疗器械与保健、食品添加剂以及食品包装等领域。ZnO NPs的大量使用,使得ZnO NPs进入生物体的几率增加,因此其生物安全性逐渐受到了人们的关注。现有的毒理学研究表明ZnO NPs进入生物体内会在卵巢内蓄积,破坏卵巢结构,进而影响卵巢功能。然而由于生殖系统结构和功能的复杂性,ZnO NPs影响卵巢功能的作用机制尚未被完全阐明。本论文综述了纳米材料及纳米氧化锌对卵巢功能的影响及内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)与卵巢功能之间的联系,探究了急性经口暴露ZnO NPs对卵巢功能的影响及其潜在的分子机制,并进一步研究和验证了内质网应激激活剂衣霉素(Tunicamycin,TM)在ZnO NPs影响卵巢功能中的保护作用和分子机制。本论文还探究了亚急性经口暴露ZnO NPs对卵巢功能的影响及其潜在的分子机制,并分析了不同时间暴露ZnO NPs对卵巢功能的影响及作用机制的不同。各章内容分述如下:第一章 综述了纳米材料和纳米氧化锌对卵巢功能的影响,及ERS与卵巢功能之间的联系。第二章 主要探究了急性(1d和7d)经口暴露ZnO NPs对卵巢功能的影响,并初步分析了其致毒的分子机制。本研究综合分析了各组小鼠体重增长情况、卵巢脏器系数变化、血清中性激素含量水平变化、卵巢中锌含量、卵巢病理损伤情况等。实验结果显示,急性经口暴露ZnO NPs,高剂量的ZnO NPs会抑制小鼠的体重增长,造成卵巢脏器系数异常。同时中、高剂量的ZnO NPs(200、400mg/kg)会在卵巢内蓄积,并破坏卵巢结构,造成卵巢内卵泡闭锁、卵泡空泡化等,而且暴露中、高剂量的ZnO NPs后卵巢内ERS和激素合成相关基因显著下调。血清中性激素(孕酮)并无显著变化。第三章主要研究了内质网应激激活剂TM对ZnO NPs破坏卵巢功能保护作用,并进一步探讨ZnO NPs对卵巢功能影响的内在分子机制。本研究综合分析了各组小鼠体重增长情况、卵巢脏器系数变化、血清中性激素含量水平变化、卵巢中锌含量、卵巢病理损伤情况等。实验结果显示,TM可缓解暴露ZnO NPs后造成的小鼠体重下降,恢复卵巢脏器系数及病理变化等。此外,本研究对各组小鼠卵巢进行了转录水平分析,结果显示通过补充TM能够恢复卵巢内的ERS相关基因表达,同时也恢复了激素合成相关基因的表达。血清中性激素(孕酮)并无显著变化第四章主要探究了亚急性(28 d)经口暴露ZnO NPs对卵巢功能的影响,并初步分析了其致毒分子机制。本研究综合分析了各组小鼠体重增长情况、卵巢脏器系数变化、血清中性激素含量水平变化、卵巢中锌含量、卵巢病理损伤情况以及小鼠发情周期等。实验结果显示,亚急性经口暴露ZnO NPs后,高剂量的ZnO NPs(560 mg/kg)会抑制小鼠的增长,造成卵巢脏器系数异常。同时ZnO NPs会在卵巢内蓄积,破坏卵巢结构造成卵泡闭锁、卵泡空泡化等。转录结果显示,ERS相关基因无显著变化,而ERS引起的下游细胞凋亡相关基因显著增加,同时卵巢内卵泡发育、激素合成相关基因受到显著抑制。TUNEL染色结果表明颗粒细胞凋亡数增加。而血清中性激素无明显变化。发情周期统计结果发现暴露ZnO NPs使小鼠异常发情周期数增加。
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