二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）的雄性生殖毒性及其机制探讨

【摘要】： 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是一种应用较为广泛的异氰酸酯类化合物,可用于各类聚氨酯弹性制品、粘合剂、涂料、汽车部件、内饰件的生产,并可作为TDI(甲苯二异氰酸酯)的替代品应用于软质聚氨酯泡沫的生产。研究表明,MDI对机体的肺通气功能、免疫系统都有损害作用,并且具有遗传毒性,然而对生殖系统影响的研究较少。杜晨阳等对某化工厂84名接触MDI的男工和96名对照组男工血清睾酮(T)、卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)水平进行检测和比较,结果发现MDI作业组男工血清T水平显著低于对照组(P＜0.01);FSH及LH水平显著高于对照组(P＜0.01),这说明MDI可能对生殖内分泌系统产生一定的影响。本实验主要研究了MDI对雄性小鼠的生殖内分泌系统的毒性,并对其可能的作用机制进行了初步探讨,为进一步研究MDI对人类生殖毒性作用及其机制提供科学理论依据。 目的 通过测定染毒后雄性昆明种小鼠睾丸相关酶活力、生精功能、血清和罩丸中相关激素浓度等的改变,初步探讨MDI的雄性生殖毒性及其作用机制,并为控制MDI的职业危害提供实验和理论依据。 方法 选用成年健康清洁级昆明种雄性小鼠(山东大学实验动物中心提供),8周龄大,共60只,随机分为4组,每组15只。动物饲养温度为(23±2)℃,湿度为(50±10)%,自然光照,普通饲料喂养。设低、中、高3个MDI染毒剂量,分别为62.5、125.0和250.0 mg/kg,同时设阴性对照组。低、中、高剂量染毒剂的配制:分别称取1.25、2.50、5.00 g MDI,用玉米油作为溶剂,于250 ml容量瓶中定容配成染毒试剂备用。各试验组动物在无菌条件下,采用腹腔注射的方式进行染毒。注射剂量为0.0125 ml/g。各染毒组按其相应剂量连续染毒14 d,每天1次。阴性对照组则注射玉米油,注射剂量为0.0125 ml/g,每天1次。于第15日每组随机抽取10只动物,称重后断头处死,取血后分离双侧睾丸和附睾并称重,睾丸于-80℃保存,用于睾丸相关酶和激素的测定;附睾于-20℃保存,用作附睾精子计数。 结果 1 MDI对雄性小鼠体重和一般状况的影响 各剂量组雄性鼠活动无异常现象,未见任何明显中毒症状。各染毒剂量组雄性鼠体重与对照组相比差异无统计学意义。 2 MDI对雄性小鼠性器官发育及精子数的影响 各染毒剂量组睾丸和附睾与对照组相比外观无明显差别,各组小鼠睾丸重量、附睾重量比较显示,随染毒剂量的增高两者均有减少的趋势,且250.0 mg/kg组睾丸重量、睾丸脏器系数、附睾重量、附睾脏器系数与对照组比较,差异均有统计学意义(均P＜0.05)。随着染毒剂量的增高,各组精子数有减少的趋势,且125.0、250.0 mg/kg组与对照组比较,差异均有统计学意义(均P＜0.01)。 3 MDI对雄性小鼠睾丸酶活力的影响 各染毒组LDH、Na-K-ATP酶活力与对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05);250.0 mg/kg组睾丸组织SDH、AKP活力,GSH含量均低于对照组,差异有统计学意义(均P＜0.01);各剂量组ACP活力有降低趋势,三个实验组的AEP活力均低于对照组,且有差异都有统计学意义(均P＜0.01),并且三个实验组之间都有显著性差异(均P＜0.01),提示ACP活力降低与染毒剂量增加存在一定的剂量-反应关系。各剂量组Ca-Mg-ATP酶活力有降低趋势,62.5 mg/kg组与对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05),但125.0和250.0 mg/kg组的Ca-Mg-ATP酶活力均低于对照组,差异有统计学意义(均P＜0.01),且三个实验组之间都有显著性差异(P＜0.01)。 4 MDI对雄性小鼠血清和睾丸组织相关性激素水平的影响 各染毒组的睾丸T浓度与对照组比较,差异无统计学意义(均P＞0.05);各染毒组的血清T浓度均低于对照组,差异有统计学意义(均P＜0.01),250.0 mg/kg剂量组最低;随着染毒剂量的增加,各染毒组血清FSH和LH浓度有增加趋势,且都高于对照组,差异有统计学意义(均P＜0.01)。各实验组的血清FSH浓度之间都有显著性差异(均P＜0.01);250.0mg/kg剂量组的血清LH浓度高于62.5和125.0 mg/kg剂量组,且差异均有统计学意义(均P＜0.01),但62.5与125.0 mg/kg剂量组的血清LH浓度相比,差异无统计学意义(P＞0.05)。 5雄性小鼠睾丸组织的病理改变 光镜下显示:对照组睾丸的曲细精管管腔大小一致,管内各级细胞排列正常,从基底层至管腔依次可见精原细胞、精母细胞、精子细胞,管内有成熟的精子,间质组织正常。MDI 250.0mg/kg剂量组可见近睾丸被膜处曲细精管内各级精原细胞脱落、缺失,精子减少,细胞有轻度固缩;125.0mg/kg剂量组可见个别曲细精管中初级、次级精母细胞与精原细胞脱离,精子数量减少;62.5mg/kg剂量组可见精细胞丛数较正常略少,细胞间水肿较轻,个别曲细精管有细胞减少现象。 结论 MDI染毒干扰了睾丸组织的有氧代谢,抑制了细胞对能量的利用,损伤各级生精细胞,造成生精上皮的损害,并且通过脂质过氧化反应对睾丸组织造成一定程度的损伤,继而引起精子生成减少和睾丸重量下降,造成了雄性生殖系统的损伤,并且这种损伤作用呈现出一定的剂量-反应关系。 【关键词】：二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI) 雄性生殖系统 毒性作用 机制 睾丸酶
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R114
【目录】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 符号说明12-13
• 前言13-20
• 1、MDI的主要健康危害13-16
• 2、内分泌干扰化学物可能的作用机制16-20
• 材料与方法20-36
• 1 实验材料20-21
• 2 方法步骤21-35
• 3 统计学分析35-36
• 结果36-49
• 1 一般状况观察36
• 2 MDI染毒雄性小鼠体重和攀丸重量的测定结果36-38
• 3 MDI染毒雄性小鼠附睾和附睾精子数的测定结果38-40
• 4 MDI染毒雄性小鼠睾丸酶活力的测定结果40-45
• 5 MDI染毒雄性小鼠血清及睾丸组织中相关性激素的测定结果45-48
• 6 MDI染毒雄性小鼠睾丸组织病理切片结果48-49
• 讨论49-56
• 1 睾丸的构成49-50
• 2 雄性激素的分泌、代谢、调控及主要生理作用50-52
• 3 本次实验的结果讨论52-56
• 结论56-57
• 附录57-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 攻读学位期间发表的学术论文目录67-68
• 学位论文评阅及答辩情况表68

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