二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）的雄性生殖毒性及其機制探討

【摘要】： 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)是一種應(yīng)用較為廣泛的異氰酸酯類化合物,可用于各類聚氨酯彈性制品、粘合劑、涂料、汽車部件、內(nèi)飾件的生產(chǎn),并可作為TDI(甲苯二異氰酸酯)的替代品應(yīng)用于軟質(zhì)聚氨酯泡沫的生產(chǎn)。研究表明,MDI對機體的肺通氣功能、免疫系統(tǒng)都有損害作用,并且具有遺傳毒性,然而對生殖系統(tǒng)影響的研究較少。杜晨陽等對某化工廠84名接觸MDI的男工和96名對照組男工血清睪酮(T)、卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素(LH)水平進行檢測和比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)MDI作業(yè)組男工血清T水平顯著低于對照組(P＜0.01);FSH及LH水平顯著高于對照組(P＜0.01),這說明MDI可能對生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響。本實驗主要研究了MDI對雄性小鼠的生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)的毒性,并對其可能的作用機制進行了初步探討,為進一步研究MDI對人類生殖毒性作用及其機制提供科學(xué)理論依據(jù)。 目的 通過測定染毒后雄性昆明種小鼠睪丸相關(guān)酶活力、生精功能、血清和罩丸中相關(guān)激素濃度等的改變,初步探討MDI的雄性生殖毒性及其作用機制,并為控制MDI的職業(yè)危害提供實驗和理論依據(jù)。 方法 選用成年健康清潔級昆明種雄性小鼠(山東大學(xué)實驗動物中心提供),8周齡大,共60只,隨機分為4組,每組15只。動物飼養(yǎng)溫度為(23±2)℃,濕度為(50±10)%,自然光照,普通飼料喂養(yǎng)。設(shè)低、中、高3個MDI染毒劑量,分別為62.5、125.0和250.0 mg/kg,同時設(shè)陰性對照組。低、中、高劑量染毒劑的配制:分別稱取1.25、2.50、5.00 g MDI,用玉米油作為溶劑,于250 ml容量瓶中定容配成染毒試劑備用。各試驗組動物在無菌條件下,采用腹腔注射的方式進行染毒。注射劑量為0.0125 ml/g。各染毒組按其相應(yīng)劑量連續(xù)染毒14 d,每天1次。陰性對照組則注射玉米油,注射劑量為0.0125 ml/g,每天1次。于第15日每組隨機抽取10只動物,稱重后斷頭處死,取血后分離雙側(cè)睪丸和附睪并稱重,睪丸于-80℃保存,用于睪丸相關(guān)酶和激素的測定;附睪于-20℃保存,用作附睪精子計數(shù)。 結(jié)果 1 MDI對雄性小鼠體重和一般狀況的影響 各劑量組雄性鼠活動無異常現(xiàn)象,未見任何明顯中毒癥狀。各染毒劑量組雄性鼠體重與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 2 MDI對雄性小鼠性器官發(fā)育及精子數(shù)的影響 各染毒劑量組睪丸和附睪與對照組相比外觀無明顯差別,各組小鼠睪丸重量、附睪重量比較顯示,隨染毒劑量的增高兩者均有減少的趨勢,且250.0 mg/kg組睪丸重量、睪丸臟器系數(shù)、附睪重量、附睪臟器系數(shù)與對照組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.05)。隨著染毒劑量的增高,各組精子數(shù)有減少的趨勢,且125.0、250.0 mg/kg組與對照組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01)。 3 MDI對雄性小鼠睪丸酶活力的影響 各染毒組LDH、Na-K-ATP酶活力與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05);250.0 mg/kg組睪丸組織SDH、AKP活力,GSH含量均低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01);各劑量組ACP活力有降低趨勢,三個實驗組的AEP活力均低于對照組,且有差異都有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01),并且三個實驗組之間都有顯著性差異(均P＜0.01),提示ACP活力降低與染毒劑量增加存在一定的劑量-反應(yīng)關(guān)系。各劑量組Ca-Mg-ATP酶活力有降低趨勢,62.5 mg/kg組與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05),但125.0和250.0 mg/kg組的Ca-Mg-ATP酶活力均低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01),且三個實驗組之間都有顯著性差異(P＜0.01)。 4 MDI對雄性小鼠血清和睪丸組織相關(guān)性激素水平的影響 各染毒組的睪丸T濃度與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P＞0.05);各染毒組的血清T濃度均低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01),250.0 mg/kg劑量組最低;隨著染毒劑量的增加,各染毒組血清FSH和LH濃度有增加趨勢,且都高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01)。各實驗組的血清FSH濃度之間都有顯著性差異(均P＜0.01);250.0mg/kg劑量組的血清LH濃度高于62.5和125.0 mg/kg劑量組,且差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P＜0.01),但62.5與125.0 mg/kg劑量組的血清LH濃度相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。 5雄性小鼠睪丸組織的病理改變 光鏡下顯示:對照組睪丸的曲細(xì)精管管腔大小一致,管內(nèi)各級細(xì)胞排列正常,從基底層至管腔依次可見精原細(xì)胞、精母細(xì)胞、精子細(xì)胞,管內(nèi)有成熟的精子,間質(zhì)組織正常。MDI 250.0mg/kg劑量組可見近睪丸被膜處曲細(xì)精管內(nèi)各級精原細(xì)胞脫落、缺失,精子減少,細(xì)胞有輕度固縮;125.0mg/kg劑量組可見個別曲細(xì)精管中初級、次級精母細(xì)胞與精原細(xì)胞脫離,精子數(shù)量減少;62.5mg/kg劑量組可見精細(xì)胞叢數(shù)較正常略少,細(xì)胞間水腫較輕,個別曲細(xì)精管有細(xì)胞減少現(xiàn)象。 結(jié)論 MDI染毒干擾了睪丸組織的有氧代謝,抑制了細(xì)胞對能量的利用,損傷各級生精細(xì)胞,造成生精上皮的損害,并且通過脂質(zhì)過氧化反應(yīng)對睪丸組織造成一定程度的損傷,繼而引起精子生成減少和睪丸重量下降,造成了雄性生殖系統(tǒng)的損傷,并且這種損傷作用呈現(xiàn)出一定的劑量-反應(yīng)關(guān)系。 【關(guān)鍵詞】：二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI) 雄性生殖系統(tǒng) 毒性作用 機制 睪丸酶
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：R114
【目錄】：

• 中文摘要6-9
• 英文摘要9-12
• 符號說明12-13
• 前言13-20
• 1、MDI的主要健康危害13-16
• 2、內(nèi)分泌干擾化學(xué)物可能的作用機制16-20
• 材料與方法20-36
• 1 實驗材料20-21
• 2 方法步驟21-35
• 3 統(tǒng)計學(xué)分析35-36
• 結(jié)果36-49
• 1 一般狀況觀察36
• 2 MDI染毒雄性小鼠體重和攀丸重量的測定結(jié)果36-38
• 3 MDI染毒雄性小鼠附睪和附睪精子數(shù)的測定結(jié)果38-40
• 4 MDI染毒雄性小鼠睪丸酶活力的測定結(jié)果40-45
• 5 MDI染毒雄性小鼠血清及睪丸組織中相關(guān)性激素的測定結(jié)果45-48
• 6 MDI染毒雄性小鼠睪丸組織病理切片結(jié)果48-49
• 討論49-56
• 1 睪丸的構(gòu)成49-50
• 2 雄性激素的分泌、代謝、調(diào)控及主要生理作用50-52
• 3 本次實驗的結(jié)果討論52-56
• 結(jié)論56-57
• 附錄57-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67-68
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表68

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