氯化镉对大鼠睾丸超微结构的损伤

氯化镉对大鼠睾丸超微结构的损伤 氯化镉对大鼠睾丸超微结构的损伤 第26卷9期Vo!.26,No.9 2006年9月Sep.2006 生殖与避孕 Reproduction&Contraception 氯化镉对大鼠睾丸超微结构的损伤 张莉朱伟杰 (暨南大学生免疫研究一I一心,J州,510632) 【摘要】目的:观察氟~(CdC1:)对大鼠睾丸组织超微结构的损伤.:18只成年雄性SD大鼠 随机均分为对照组fA组)与2个CdCl:实验组,实验组分别腹腔注射CdClz0.2mg/kg03组)和0.8mg/kg (c组)2周.应用透射电镜观察睾丸超微结构的变化.结果:与对照组相比,B组和c组普遍观察 到曲细精管基膜变薄,电子密度低,厚薄不均,呈波浪式皱褶;睾丸间质细胞,支持细胞,精原 细胞分别有部分细胞出现胞质空泡,线粒体水肿,空泡化,内质网扩张,空泡化,溶酶体增多.c 组部分精原细胞核固缩,少数精子部分顶体脱离细胞核.结论:CdC1:染毒可导致大鼠睾丸间质细 胞,基膜,支持细胞,精原细胞和精子发生超微结构的改变,剂量增加时病理改变加重. 关键词:镉;人鼠;睾丸;超微结构 中图分类号:R994.1文献标识码:A文章编号:0253—357X(2006)09—0526—04 男性不育症发生率逐年升高,究其原冈与环境 恶化有关,其中重金属污染是原冈之一.镉(cadmium, Cd)化合物是l业生产常J{j原料和常见废物中的成 分,也是目前环境中广泛分布的积累富集型毒物,cd2+ 环境含耸近年有增高的趋势,人体可以通过被污染的 空气,食物,饮用水等直接或间接地摄取和积累 Cd2+I】.睾丸是Cd2的靶器官之一3?引,对Cd2有 解毒作J{j的金属硫蛋白在睾丸的达少,使得睾丸 易受Cdz损伤,但Cd2对睾丸超微结构的损伤仍需 详细评价.本实验采J{jCdC1:染毒人鼠模型,应J{j透 射电镜观察睾丸超微结构的损伤改变,以期为重金属 污染与雄(男)性睾丸损伤的关系提供参考性资料. I材料与方法 1.1动物分组与染毒方法 健康成年雄性Sprague—Dawley(SD)人鼠18只, l0周龄,体重1904-10g(J尔省实验动物中心提 广东省自然科学基金资助项同(A04010449)的份I:作 通讯作者:朱伟杰:Tel:+86.20.852257l8 -. 526'. 供).随机分为对}!《{组(A组)与2个CdC1:实验组, 每组6只动物.CdC1:(广州化学试剂厂产品,分析 纯)以0.9%NaC1溶解,实验组分别腹Jj卒注射CdC1: O.2mg/kg(B组)币I1O.8mg/kg(C坌『1)qd×14d. 人鼠常规饲养.腹腔注射等餐0.9%NaC1. 1.2超微结构观察 动物染毒结束后禁食12h,腹腔注射2%戊巴比 妥钠(30mg/kg)麻醉,取左侧睾丸,切割成1mm3 的小块,以4?预冷的磷酸盐缓冲液配制的2.5%戊 二醛l州定,Epon812包埋,酒精,丙酮逐级脱水, 制成l岬薄切片,经1%次甲基监一天青染色, 光镜定位斤,超薄切片机(LKB—V,LKB公司)上 做超薄切片,乙酸铀和柠檬酸铅舣染色,透射电镜 (JEM一100CXII/T,日本电子公司)观察. 2结果 2.1曲细精管基膜 A组的曲细精管基膜致密,均匀平滑(图1). B组的电子密度低,厚薄不均,多波浪式皱褶(图 2),C组基膜波浪式皱褶的度更为严重(图3). ba~>c111ci1|i11t:lllbrallC 支{胞}岛i1LleJeusofSeriolicell 圈I刈M【fJ==J坫墁连,清新fTEM.×8000】 FigureIConlinttotlSandclearDaSelll~ll[111elllbralleincontro groupiTEM.×8c1Ilc1 2B组l的亟帔电J'带,琏(n}{TEM.×8I)O0 Figure2Lowdensityofb~tse111elHIIlC111brI111cwithwrinklell1 groupB(,,)(TEM×8000) 3CU0IL~;ir,I'J.f.,.U1(1I,M,xsUt)UI Figure3LOWdensitydhighwrinkledbasementnlelr~bmhe[O ingroup('(TEM.×Sc)t}c? 2.2支持细胞 Afn划4:fli]胞核人,梭f.消楚梭质I也子 密度淡而均,禽甫滑面内质网雨I杆状线粒体 B纪羊?C组人部分支持细胞出现细胞器模糊,内质 网减少.线粒体空他化胞质l山泡(幽4)C 少部分支持细胞还最示溶酶体增I,人部分支持细 胞之问育空泡 I4B山生"地卒池(f 质同减少(口)(TEM Figure4Vacuolisationscf 仆?叫I辛泡{c), ×80O0l n1itOChondrionSW0llenand vacualisation(V),endoplasnlrcticuluredecrease 8000) (3)inSenolicellinuPB(TEM× 2.3精原细胞 A糌原细胞内甫含内质网,线粒伴(5) B组人部分精原细胞质网,线粒件减少,线粒体 空泡化.C绑人部分粘原纽l胞的胞质山存在人皱空 泡.部分精原细胞之间及精原细胞和支持细胞之间 现人姑空泡,少部分精原细胞核l』J出现团块状的 异染色质,都边集丁核膜少数精原细胞线粒 体肿胀,嵴断裂,空泡化.胞浆f【5现敞庄的溶 酶体(6). 2.4精子 A组的曲细犄管腔内多精子头部的不同置 的切而,孩染色质致密,孩外覆【f密度均匀的顺体?8'×… 8r , ? 0 川一 二=喜) a 一,.n F 巨6(山}l1Jl削1池l}),线粗忭基顺芏裂盘坚(', 浒陶件曲c?),胞梭H一蚬H也厩( ('rEM.×8000) Figure6Vacu0lisa【ions(),floccuIcn【densitiesin131itochO11一 dria(X7).incicaJr,lysosomese(?Iandheterochr- 0fllil[ininthelluclcusnrII_1spernlatogoniumingroup( cTEM×80(1(}) 尾部可9对外周毁密纤锥螺旋绕轴丝排列中段 外周环绕致密的线粒体鞘.B州_jJ观察剑部分精子 尾部质部分缺火.少数精一尾部9外J投密纤 维缺火(7)c?R少数精子顶体部分脱离细 胞核(8).. 7B纽r恺.}?段川煦.唧纤维址}j触:分挑 (口)(TEM×2000(" Figure7Partialdeletionofouterdenselibelsandottlermlerotu— bules(ofthemidpieceingroupB(TEM,×20000] 2.5问质细胞 A纽的问质细胞做绒毛细K,核1清楚.电 子密度深的团块状异染色质聚集住核膜(9). 滑面山质网丰南高尔基复合体发达,管状线粒 体多见,兄有少溶酶体彳4l脂褐素颗粒.BR部 分问质细胞溶酶体,儿旨滴增多,人部分问质细胞 滑面山质网线粒件l1月显减少fl1O)c绢地少 数f'印质细胞滑面质网扩张,空泡化 —- 528—— 8C自【帖1'矗怍离H世?)(JI-M.x2UOO(JJ Figure8SeparationofaClOSOIll~m)l11nucleus(~')insperlnin group('r『EMx20f)00) 幽I叫肌l腼细船rrEM×S01~0) FigureuLcydigcellincontlol, ~roup(TEM.×8(1O0 陵l0B组问质?1f{境艇N减少c.I,溶酶休_瞄删?), 脂滴增加(口FEM,×10000) Figure10Endopl~mreticulumdecreasedflI.1ysosomeincreased f?):andlipiddroplets(1~)inLeydlgcellingroupB (TEMxl00001 2.6内皮细胞 AH的山皮细胞胞质完怙,山皮细胞分布均匀 (l1).B细人部分皮细胞胞质出现小空T包(幽 12)Cn少数皮细胞胞质断裂为碎片石不刮 管J『孛,红细胞散乱分人部分山皮细胞胞质断 裂.管举残缺 I'-5lI叫j.I芏剐Ijl'dIEM×sll『iiii ri~itrc11EndothelialcI…c(mtrolgroupfTFM×Hc)_)I} Cd是人体必需晌有每微培元素,具有细织 细胞高亲币?性r1993年被列八了人类致癌物 本实验室观察到傻性口服CdCl:可导致人宰丸 精于生成臧少H,出丁精子发生与率丸超微结构完 整_生密切联系,本实验对Cd!染毒后犟丸趣微结构 的损伤进行评价. 我tl'J~察剑,Cd-染毒肝年丸曲细精管基膜, 支持细胞和精原细胞的细胞器多明显的病理变 化,一部分精原细胞核内还出现团块状异染色质, 这些损伤可能与CdCI!艘u,了血挈障有关.其 结果可导致生精障高刺的c.可见精 于头切面明显碱少,而且顺体异常较多,表明Cd 对精子生成是不利的,这种效应与剂鼙增加相戈. 本实啦观察剑精原卸1胞线粒体,支持细咆线粒体帛I 问质细胞线粒体的蛹理变化提示Cd-"可通过影响 呼吸链而破坏线粒体线粒体在细胞增殖,代谢 锋仆中起着重要作川,线粒体趟微结构的政变会 减弱其功能,从而影I响精于的发叶1. 奉研究观察剑人部分问质细胞滑而内质网, 高尔堡复合体,线粒体械少,溶纯体,人脂滴增多 这与国内学者观察到CdCI懂人鼠颦丸:可质细胞趣 微构变化构结果类似…lCd一一对质纸胞_勺损协 可引熊挈酮分泌碱少…,进而导致精f发生哦少 内皮细胞与间质细胞同在睾丸间质lx,两者存在密切 的物质交流,Cd对内皮细胞胞质的损』会引致间质 细胞的功能减弱.间拨地介导精子发生臧少 本研究显示Ted2一对年丸类细胞的趣微结构 均有报付j性影lI,可导致精f发浅少提示Cd 污染是会降低雄f男)性生殖力的,全会须镉污 染的预防雨1衍理予以充分照视 参考文献: _]1NakadaimH&NtshiSEflbetsoflowdosecadmiumexposure onbiologicale~amilmtionsSciTotalEnviron,20033081I一 3149—62 『21念车.朱伟杰李普锭雄()t生吼系缱的苛影 ' 生i避学2004.24(2,103—7 l3lGoyerRA.LiuJ&WaalkesMPCadmiumandcancerof prostate.andLestisBiomctals,20(14,17(5:555—8 l4】RenXYZhouYZhangJP,alExpr~'ssiOll0f111e口?廿1l0『leln geneatdifferenttimeintesticularilltelslitialcellsandliverof ratstreatedwidacadreiui1]WorldJGastrocnre.reI20D39 f7)I554—8 【5]WaalkesMPCadreiumcarcinogenesisinreviewIInorg Biochem.2000,79(I-4):24I_4 f61念车,朱伟杰,李菁,锋1世r口服氯化稍叫成年大 缸挚九生秸功能朗影叫与巡,2)0525f3):i43.8 [7】WongCH,MrukDD,SiuMK.?/Blood—testisbarrier dynamicsalercgulatedhyialplla:2-macroglobulinMa thec-.IuflN—temlinalproteinkinasepathwayEndocrinology, 2005,146f4):I893-908 [8]BelyaevaEA,GlazunovVV,NikitinaER,P,alBivalentmetal ionsmodulateCdefl'ectsonisolatPalIIv盯mitocbondrio JBioenergBiomembr.200I33(4:303一l8. [9]TanakaH,[guchiN,[sotaniAatHANP1/HIT2.anovel histone卜『I-likeploteininvolvedinnuclearformationand spermfertilityMolCellBio1.2005,25116l:7107—19 『10l掣?蔓岗,李i/g铺埘大缸竿,.问腰】肥批伤硬{f侃 扩的J瞳奋学研究吼亡j避学,1999.I9f5I290.5 [IIJYangJM.ArnushM,ChenQY.el口,Cadmium—induced damagetoprimaryculluresofratLeydigcellsReprod Toxico12003.17(5553—6(】 2006年2月I7收稿) 【文摘537rcfertop537) 529 x .昌 地 ? 忱口 呲? ?8煳删 2 图 ResearchofSerumInhibinLevelduring/nvitroFertilization andEmbryoTransferCycle YingCHEN,QiYU,Fang—fangHE (DepartmentofObstetricsandGynecology,PekingUnionMedicalCollegeHospital,PekingUnionMedicalCollege ChineseAcademyofMedicalScience,Beijing,10073o》 [ABSTRACT】 Objective:Toinvestigatethechangesofseruminhibin(H)A,INHBconcentrationsduringin vitrofertilization(IVF)cycleandthedifierencebetweennormalmenstrualcycleandIVFcycle.Methods:Serum n,IHA.n,IHBconcentrationsweremeasuredduringdifferentphasesofnormalmenstrualcyclein10healtlayrepro— ductivewomen.Sodidtheserumn,IHA,n,IHBonday2,day7,hCGday,ooc~eretrieveddayandatmiddleluteal phaseoftheIVFcycle.Results:ThefluctuationpatternsofserumHA.HBconcentrationsduringnormal menstrualcyclewerecompletelydifferent.Thechangesofserumn,IHBinIVFcycleresemblednormalmenstrual cycle.ButtherewasgreatdifferenceinHAlevelbetweennormalmenstrualcycleandIVFcycle:afterthesurge ofperiovulationphase,n,IHAleveldroppedgraduallyanddidnotincreaseinmiddlelutealphase.Conclusion:Granulosa celllossduringoocyteretrievedprocedureresultedinthelackofHApeaklevelofmiddlelutealphase.The abnormalchangeofHAinIVFcycleaffectspregnancythroughtheadverseeffectonlutealfun ctionand endometrjum. Keywords:inhibin(INH);menstrualcycle;IVF—ET;lutealfunction 木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木 木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木 木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木木 木木木 (文见526贝,refertop.526) InjuriesofCadmiumChlorideonUltrastructureofRatTestis LiZHANG,Wei-jieZHU (CenterforReproductiveImmunologyResearch.JinanUniversity,Guangzhou.510632) [ABSTRACT】 Objective:ToinvestigateinjuriesofCdCI2onultrastructureofrattestis.Methods:Eighteen maleSDratswererandomlydividedintothreegroups.AnimalsweregivensolutionscontainingCdC10mg,kg (groupA),0.2mg&g(groupB),0.8mg&g(groupC)byintraperitonealinjectionfor2weeks.Transmission electionmicroscopywasusedtoobservechangesonultrastructureofthetesticulartissues.Results:Compared withcontrolrats,groupBandCgenerallydisplayeddecreasesinboththicknessanddensityofbasementmembrane, withtheirregularandwrinkledchanges.Mitochondrionswollenandvacuolisation.endoplasmreticulumdilation andvacuolisation,theincreaseinlysosomeandvacuolatedcytoplasmwereobservedinsomeSertolicells. spermatogonia,andLeydigcellsafterC(1Cl2treatment.GroupCshowedthenuclearpyknosisandthemissofthe middlemitochondriasheathinafewofspermatogonia.Conclusion:TheCdCl2couldsignificantlylcadtopatho— logicchangesofultrastructureofLeydigcell,basementmembrane,Sertolicell,spermatogon ium,andsperminrat testis.Changesweremoreseverewithincreasingdoses. Keywords:cadmium(Cd);rat,testis;ultrastructure —— 537——