当前位置: 首页 > 期刊 > 《毒理学杂志》 > 1999年第2期
编号:10235979
邻苯二甲酸二-2-乙基已酯对雄性大鼠的生殖毒性
http://www.100md.com 《毒理学杂志》 1999年第2期
     作者:侯中林 王红 范凌松 王化潮 姜艳香 李雅芳

    单位:北京市化工职业病防治院毒理研究室 (100093)

    关键词:邻苯二甲酸二-2-乙基乙酯;睾丸;附睾;精子;睾酮;乳酸脱氢酶;葡萄糖-6-磷酸脱氢酶

    卫生毒理学杂志990208 内容摘要 邻苯二甲酸二-2-乙基乙酯(DEHP)染毒期间,大鼠睾丸和附睾严重萎缩;附睾尾精子数量显著减少,精子死亡率和畸形率明显增高;血清和睾丸内睾酮明显下降;睾丸乳酸脱氢酶(LDH)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性显著升高;存在剂量-反应和时间-效应关系。恢复期,除G6PDH外,其它观察指标均恢复到对照组水平。提示短期暴露DEHP引起的雄性生殖毒性为可逆性损伤。

    The effects of male-reproductive toxicity in rats exposed to di-2-ethyl hexyl phthalate
, 百拇医药
    Hou Zhong-lin Wang Hong Fan Ling-song,et al

    (Department of Toxicology,Beijing Institute of Chemical Industry Occupational Diseases,Beijing 100093)

    Male rats were orally administered di-2-ethyl hexyl phthalate DEHP at 0.2,1.0 and 5.0g.kg-1.d-1 for 1,2,3,and 4 week and recovered 2 week after exposure for 4week.The results showed that DEHP produced marked significant epidiolymal and testicular atrophy together with increase of spermatic mortality and the ratio of spermtozoa deformity and spermacrasia and the concentrations of testosterone in the testes and serum were significantly decreased.The activeties of lactic dehydrogenase (LDH) in the testes were significantly increased at 5.0g.kg-1 group and glucose-6-phosphate dehyrogenase (G6PDH) in testes at 0.2,1.0 and 5.0g.kg-1 exposure groups for 2,3,4week,respectively.In addition,these male-repoductive effects were unchanged between the exposure and the control groups during 2 week recovery after DEHP exposure for 4week.
, 百拇医药
    Key words:Di-2-ethyl hexyl phthalate;Male-reproductive toxicity;Testosterone;Lactic dehydrogenase

    邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(di-2-ethyl hexyl phthalate,DEHP)是目前广泛使用的一种塑料增塑剂,有人报道DEHP可诱发大鼠产仔率和存活率降低;睾丸萎缩;输精管及精子病变[1,2]。体外实验DEHP能使培养基乳酯/丙酮酸比值升高;睾丸乳酸脱氢酶-X(lactic dehydrogenase-X,LDH-X)活性降低[3]。我们探讨了DEHP对大鼠睾丸和附睾重量,精子形态,睾酮,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(gulucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH)和乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)活性的剂量-反应及时间-效应。

    材料与方法
, http://www.100md.com
    一、材料

    1.试剂:DEHP,纯度99.0%,由北京化工厂生产;睾酮放射免疫测定(radioimmunoassay,RIA)试剂,购自中国科学院动物所内分泌室;还原型烟酰胺腺嘌呤二核酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide,NADH),烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD),购自中国科学院生化部;葡萄糖-6-磷酸二钠盐(disodium salt glucose-6- phosphate),购自中国科学院上海生化所;蛋白检测试剂盒,购自华美生物工程公司。

    2.动物:雄性Wistar大鼠,体重180~220g,北京医科大学实验动物科学部提供。

    二、方法

    1.分组和染毒方法:随机分为4组,每组35只,单笼饲养。染毒组分为灌胃DEHP 0.2,1.0和5.0g/kg组,每天1次,每周7次,共4周。对照组每次灌胃清香油2ml。实验期间,定期(染毒1,2,3,4周及染毒4周后停止染毒2周)观察。每次观察时,先称体重,再断头处死7只动物,取血5.0ml,取双侧睾丸,附睾称重,取单例睾丸匀浆,取附睾尾制成滤液。
, 百拇医药
    2.睾丸匀浆制备:取大鼠单侧睾丸,以1.0mmol/L,Tris缓冲液(pH 7.0)加入0.1%溴化甲基十六胺,制成匀浆,用GL-20A全自动高速离心机4℃,10800r/min离心30分,取上清液测定各项指标。

    3.睾酮测定:取血清或睾丸匀浆上清0.1ml,加入0.4ml高纯水混匀,加乙醚提取,取上层提取液1.0ml至测定管中,37℃水浴30分挥发干,按睾丸酮放射免疫测定试剂盒步骤,在Beckman LS-9800液闪仪上,测定睾丸含量。

    4.睾丸G6PDH活性测定:采用Rolf的方法[4]。在30℃恒温条件下,波长340nm,读其0时及1.5分时吸收率值变化。

    5.睾丸LDH活性测定:采用Morton的方法[5]。在30℃恒温条件下,波长340nm,读其0时及2.5分时吸光度值变化。
, 百拇医药
    6.精子检查:精子计数,取少许混匀附睾尾滤液,滴入血球计数板,按白细胞计数方法,计算每克附睾尾含精子数。精子死亡率,用伊红和苯胺黑染色法,计算100个精子的死亡率(每只动物重复5次,取均值)。精了畸形,将精子滤液涂片,甲醇固定后,用20%的伊红Y染色2小时,观察精子形态,每只动物计数500个精子,计算畸形率。

    结 果

    一、DEHP对睾丸和附睾重量的影响

    染毒期间,睾丸和附睾重量呈下降趋势,1.0和5.0g/kg组与对照组比较差异有显著性,最大效应时间均在染毒4周。恢复期,各染毒组与对照组比较,无明显变化(附表)。

    附表 DEHP对睾丸与附睾重量(g)的影响(±s) DEHP(g/kg)
, 百拇医药
    第1周

    第2周

    第3周

    第4周

    第5周

    睾丸

    附睾

    睾丸

    附睾

    睾丸

    附睾

    睾丸

    附睾

    睾丸
, 百拇医药
    附睾

    0

    2.59±0.26

    0.64±0.11

    2.96±0.22

    0.79±0.08

    3.17±0.18

    0.95±0.13

    3.23±0.20

    0.88±0.05

    3.25±0.38

    1.08±0.08
, 百拇医药
    0.2

    2.62±0.31

    0.58±0.09

    2.87±0.22

    0.74±0.11

    3.16±0.15

    0.82±0.06*

    3.03±0.28

    0.86±0.13

    3.19±0.34

    0.96±0.06

, 百拇医药     1.0

    2.89±0.24

    0.68±0.12

    2.84±0.35

    0.63±0.11**

    2.81±0.32*

    0.76±0.10**

    2.93±0.29*

    0.86±0.16

    3.35±0.40

    1.07±0.14
, http://www.100md.com
    5.0

    2.49±0.28

    0.58±0.15

    1.92±0.69*

    0.57±0.11**

    1.39±0.65**

    0.56±0.18**

    1.45±0.98**

    0.46±0.16**

    2.69±1.06
, 百拇医药
    0.98±0.21

    n=7。*P<0.05,**P<0.01

    二、DEHP对精子的影响

    染毒期间,精子计数在5.0g/kg组表现为随着染毒时间的延长,精子数明显下降,与对照组比较差异有显著性。染毒4周时最低。0.2,1.0g/kg组虽然也有下降趋势,但与对照组比较,差异无显著性。恢复2周后,各组间差异无显著性。从染毒2周开始,3个剂量组精子死亡率明显增高,与对照组比较差异有显著性。恢复期后,3个剂量组均恢复到对照组水平。精子畸形率从染毒1周起,3个剂量组均显著升高,染毒3周时最高。恢复2周后,各剂量组恢复到对照组水平(图1)。

    图1 DEHP对大鼠精子数量、死亡率及畸形率的影响
, 百拇医药
    (○)对照组,(●)0.2g/kg,(△)1.0g./kg,(▲)5.0g/kg,±s,n=7.*P<0.05,**p<0.01

    三、DEHP对血清和睾丸内睾丸酮的影响

    睾丸睾酮在染毒1周,5.0g/kg组出现显著降低;染毒2周,3个剂量组均明显降低,存在剂量-效应关系;染毒3周,各染毒组与对照组比较差异无显著性。染毒4周,5.0g/kg组又再度下降。恢复期后,各剂量组与对照组相比差异无明显性。血清睾酮从染毒2周起,3个剂量均明显降低;呈剂量-效应关系。恢复期后,3个剂量组又基本恢复到对照组水平(图2)。

    图2 DEHP对大鼠血清睾酮、睾丸内睾酮的影响
, 百拇医药
    (○)对照组,(●)0.2g/kg,(△)1.0g/kg,(▲)5.0g/kg,±s,n=7.*P<0.05,**P<0.01

    四、DEHP对睾丸LDHH,G6PDH的影响

    在染毒2,3,4周,3个剂量组LDH活性均存在升高趋势,显著升高仅出现在5.0g/kg组;染毒3周时最高。恢复期,各组间差异均无显著性。在染毒2,3,4周,3个剂量组G6PDH活性均显著升高;染毒4周时最高。恢复期,各染毒组呈下降趋势。1.0,5.0g/kg组与对照组比较仍出现显著升高,存在剂量-反应和时间-效应关系(图3)。

    图3 DEHP对大鼠睾丸LDH、G6PDH的影响
, 百拇医药
    (○)对照组,(●)0.2g/kg,(△)1.0g/kg,(▲)5.0g/kg,±s,n=7.*P<0.05,**P<0.01

    讨 论

    Chandra实验证明[6]PAEs与锌同时暴露对大鼠睾丸损伤具有保护作用。本实验室也曾发现DEHP(DOP)可引起睾丸锌含量显著降低,推测DEHP引起睾丸、附睾萎缩,体内锌代谢障碍可能是原因之一。另外,睾酮是维持正常生殖功能的重要因素,其含量下降也会导致睾丸,附睾性腺的损伤。

    Dostal实验表明[7]DEHP的靶细胞是睾丸支持细胞。即DEHP可以通过对睾丸支持细胞的打击,随之进入血-睾屏障,直接作用在各级精细胞,造成精子数量、死亡率的异常,同时也存在精子生成过程中的致突变作用。睾酮含量缺乏提示DEHP可能抑制促黄体激素和促卵泡激素的分泌,也会加剧精子数量减少。本实验5.0g/kg组有7只大鼠出现无精症,占该组动物总数的26%。另外,缺锌和睾丸内铜含量升高可直接影响精子膜的通透性和稳定性,导致精子死亡率增高。
, 百拇医药
    睾丸间质细胞产生睾酮,主要依靠睾丸支持细胞分泌因子调节。从本次实验结果看,血清和睾丸内睾酮含量的下降,提示DEHP对睾丸间质细胞和睾丸支持细胞可能均有损伤。

    睾丸中许多酶均与生精过程有着密切关系。睾丸LDH主要位于生精小管内,属糖酵解酶系,参与能量合成。本实验睾丸LDH活性显著升高,可能提示生精小管内糖酵解作用增强,曲精小管生殖细胞减少和生殖上皮变性。睾丸G6PDH主要存在于生精小管的间质细胞,支持细胞及精细胞内,G6PDH能再生还原型辅酶Ⅱ,参与睾酮合成,是反映间质细胞功能的指标。Srivastava实验结果表明DEHP可引起G6PDH活性增高,且证明与曲细小管损伤及睾酮合成障碍相关,与本次实验结果相吻合,但其详细机理尚有待进一步研究。

    DEHP的生物半衰期为(5.2±0.5)小时[9],[3H]标记表明,DEHP与睾丸的亲合力较低。这可以解释本次实验各项指标的可逆性恢复。
, http://www.100md.com
    致谢: 本研究工作得到江泉观教授指导,深表感谢。

    参考文献

    1.James C,Lamb Ⅳ,Robert EC,Janet T,Davis A.Reproductive effects of four phthalic acid esters in the mouse.Toxicol Appl Pharmacol 1988,88(2):255~269.

    2.Creasy DM,Foster JR,Foster PMD,The Morphological development of Di-n-pentyl phthalate induced testicular atrophy in the rat.Pathology 1983,139(2):309~321.

    3.Moss EJM,Cook MW,Thomas LV,Gray TJR.The effect of monophthalate and other phthalate esters on lactate production by sertolicell in vitro.Toxicol Lett 1988,40(1):77~84.
, http://www.100md.com
    4.Rolf AS,Horst S,Hermans.Glucose-6-phosphate dehydrogenase form methylomonase M15.Methods Enzymol 1982,89(2):271~275.

    5.Morton KS,Oscar B.Lactate dehydrogenase.Methods Enzymol 1982,89(2):294~302.

    6.Chandra SV,Saxena DK,Hasan MZ.Effect of zinc on maganeseinduced testicular injury in rats.Ind.Health 1975,13(1):51~56.

    7.Dostal LA,Chapin RE,Sefanski SA,Harris MW,Schwetz BA.Testicular toxicity and reduced sertoli cell numbers in neonatal rats by di-phthalate and recovery of fertility as adults.Toxicol Appl Pharmacol 1988,95(1):104~121.
, 百拇医药
    8.Srivastava S,Srivastava D,Saxena S,Chandra S,Seth P.Testicular effects of di-n-butyl phthalate (DBP):Biochemical and histopathological alterations.Arch Toxicol 1990,64(1):148~152.

    9.Tanaka A,Adachi T,Takahashi T,Yamaha T.Biochemical studies on phthalic esters I.Elimination,distribution and metabolism of di-(2-ethyl hexyl)phthalatein rats.Toxicology 1975,4(2):253~264.

    (修回日期 1999年2月), 百拇医药