论文部分内容阅读
随着纳米材料被广泛的应用于各个领域,有关纳米颗粒(NPs)在人体内积累的安全性问题引起了社会的广泛关注。本研究以小鼠为模型,通过食道灌注二氧化钛纳米材料,阐述了纳米二氧化钛对雌性小鼠生殖功能的影响以及其作用机理。本试验首先研究了纳米二氧化钛对小鼠卵巢功能的影响。对5-6周、体重相近的ICR雌鼠分别灌注0 mg/kg/d、100 mg/kg/d、300 mg/kg/d、500 mg/kg/d的纳米二氧化钛(每组15只小鼠),连续灌注10 d,最后一次灌注的翌日,每组随机选取10只小鼠分别与公鼠合笼90 d,期间记录窝产仔数。对其余小鼠称体重,抽取血液,而后处死小鼠,回收卵巢以备检测。结果显示:实验组小鼠血清中的孕激素和雌激素含量(以平均数±标准差表示)分别是:孕激素:100 mg/kg组13.04±2.50 ng/m L,300 mg/kg组12.47±3.32 ng/m L,500 mg/kg组7.07±3.87ng/m L,对照组是13.13±2.27 ng/m L,灌注高剂量(500mg/kg/d)对孕激素的合成影响显著(P<0.05);雌激素:100 mg/kg组20.94±0.97 pg/m L,300 mg/kg组16.61±10.89 pg/m L,500 mg/kg组15.27±4.10 pg/m L,对照组22.32±6.48pg/m L,实验各组雌激素含量均低于对照组。各组卵泡数量(总卵泡数但不包括闭锁卵泡数,以平均数±标准差表示)和闭锁卵泡数量(以平均数±标准差表示)分别是:100 mg/kg组:(卵泡数:185.67±6.13、闭锁卵泡数:38.67±6.94);300 mg/kg组:(卵泡数:116.33±29.33、闭锁卵泡数:28.67±10.34);500 mg/kg组:(卵泡数:94.67±29.85、闭锁卵泡数:52±15.25);对照组:(卵泡数:273.33±6.18、闭锁卵泡数:14.33±3.39)。卵泡计数结果显示:卵巢上的卵泡数量降低,闭锁卵泡数量增加。伴随卵泡数量下降,小鼠的窝产仔数也显著下降(P<0.05)。此外,纳米二氧化钛也严重干扰了卵巢组织的基因表达水平。紧接着研究了受损伤卵巢功能恢复的潜在能力。所有的处理方法与前面相同,并检测了灌注后30 d和60 d的卵巢功能的恢复情况。激素检测结果如下:30 d的孕激素:(100 mg/kg组8.09±1.40 ng/m L,300 mg/kg组6.07±1.46 ng/m L,500 mg/kg组1.35±1.07 ng/m L,对照组17.51±0.74 ng/m L);60 d的孕激素:(100mg/kg组10.29±1.09 ng/m L,300 mg/kg组8.77±1.08 ng/m L,500 mg/kg组1.69±1.07 ng/m L,对照组22.82±2.51 ng/m L)。30 d的雌激素:(100 mg/kg组11.19±1.84 pg/m L,300 mg/kg组7.17±1.60 pg/m L,500 mg/kg组2.1±1.58 pg/m L,对照组28.47±6.11 pg/m L);60 d的雌激素:(100 mg/kg组16.86±2.98 pg/m L,300 mg/kg组12.74±2.19 pg/m L,500 mg/kg组2.64±1.72 pg/m L,对照组41.61±4.24 pg/m L)。无论是灌注后30 d还是60 d,不同灌注剂量组间的激素水平均低于对照组。30 d和60 d的卵泡数量和闭锁卵泡数量:(30 d:100 mg/kg组:卵泡数76.33±4.92,闭锁卵泡数:43.33±2.49;300 mg/kg组:卵泡数65±6.16,闭锁卵泡数:50.67±15.17;500 mg/kg组:卵泡数56±6.98,闭锁卵泡数:62.67±2.05;对照组:卵泡数183.67±15.28,闭锁卵泡数:21.67±6.60),(60 d:100 mg/kg组:卵泡数73±16.06,闭锁卵泡数:33.33±9.88;300 mg/kg组:卵泡数53.67±9.03,闭锁卵泡数:51.57±5.79;500 mg/kg组:卵泡数34.67±4.03,闭锁卵泡数:77.33±10.62,对照组:卵泡数148.33±11.32,闭锁卵泡数:26.33±10.21)。灌注30天和60天卵巢上的卵泡数呈现了相似的趋势,高灌注剂量组的各级卵泡数降低,闭锁卵泡数增加。此外,每组各阶段的卵泡数与总卵泡数变化趋势相似,卵巢组织的生殖特异性基因表达水平下降。该结果显示:即使停止灌注纳米二氧化钛,其对卵巢的损伤也是持续存在的。在上述研究中,我们发现纳米二氧化钛引起了颗粒细胞的凋亡,而且细胞凋亡的数量与纳米二氧化钛的灌注剂量相关。因此,我们在体外检验了纳米二氧化钛对颗粒细胞的影响。结果显示纳米二氧化钛能够引起颗粒细胞内线粒体膜电位异常、线粒体内活性氧含量增加,Western Blot检测显示凋亡蛋白表达水平上升,证明纳米二氧化钛的确引起了颗粒细胞凋亡。综上所述,本研究表明短期暴露纳米二氧化钛在长时间内会损伤小鼠的生殖能力,降低卵泡数、激素分泌水平,导致生殖力下降。