10124-36-4 / 白頭翁對硫酸鎘誘發(fā)小鼠精子畸形的抑制作用

鎘是一種重金屬, 它與氧、氯、硫等元素形成無機化合物分布于自然界中, 是工業(yè)和環(huán)境的常見污染物, 對動物的體細胞和生殖細胞有顯著的誘變作用[1-4], 然而這些化學(xué)物質(zhì)很難簡單地去除。因此, 尋找具有抗誘變作用的天然物質(zhì), 以有效地預(yù)防和去除環(huán)境中鎘的有害效應(yīng)是當(dāng)前一項有實際應(yīng)用價值的研究。本文作者采用小鼠精子畸形實驗, 研究了中草藥白頭翁 (Pulsarilla Chinensis Regel) 對硫酸鎘 (CdSO4) 引起的小鼠雄性生殖細胞遺傳物質(zhì)損傷的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

本校實驗動物部提供的昆明種雄性小鼠, 體重25~30 g。

1.2 實驗藥品

白頭翁水提取物:取白頭翁16 g (吉林大藥房提供并鑒定) , 雙蒸水300 ml浸泡1 h, 常規(guī)反復(fù)煎煮3次, 混合3次濾液, 濃縮成所需濃度, 4℃保存;CdSO4:分析純, 含量不少于99% (沈陽市試劑廠) ;絲裂霉素C (MMC) :日本協(xié)和發(fā)酵工業(yè)株式會社。

1.3 實驗分組

隨機分為陰性對照組 (N·S) , 陽性對照組 (MMC1.0 mg·kg-1) , CdSO4 誘變實驗組 (44、22和11 mg·kg-1, 相當(dāng)于1/2、1/4和1/8 LD50) , 白頭翁誘變實驗組 (1.0、2.0、4.0和8.0 g·kg-1, 相當(dāng)于人 5×、10×、20×和40× 臨床常用劑量) , 白頭翁抗誘變實驗組 (CdSO4 22 mg·kg-1+白頭翁各劑量組) , 每組6只動物。

1.4 實驗方法

MMC腹腔注射給藥, 其它藥物均為灌胃給藥, 抗誘變實驗組白頭翁和CdSO4同時給藥, 每天1次, 連續(xù)5 d。首次給藥后5周末, 以頸椎脫臼法處死小鼠, 剪開腹膜, 取出睪丸, 分離附睪, 常規(guī)方法制片。在高倍鏡下檢查精子形態(tài), 每只動物檢查完整的精子1000個。精子畸形的類型有無鉤、無定形、香蕉形、雙頭、雙尾以及胖頭。無尾精子, 頭部重迭的或整個精子與另一個重迭的均不計數(shù)。不同畸形精子分類計數(shù)后, 計算每組動物精子畸形百分率。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 CdSO4誘發(fā)的小鼠精子畸形測定

CdSO4可使小鼠畸形率明顯升高 (P<0.01) , 并出現(xiàn)了胖頭、雙頭和雙尾等嚴(yán)重畸形精子, 見表1。

2.2 白頭翁誘發(fā)的小鼠精子畸形測定

白頭翁各劑量組誘發(fā)的精子畸形率與陰性對照組相近, 無統(tǒng)計學(xué)意義, 見表2。

2.3 白頭翁對CdSO4誘發(fā)的精子畸形的抑制作用

當(dāng)白頭翁與CdSO4同時給予動物, 可使CdSO4所誘發(fā)的精子畸形率明顯下降, 并具有劑量-效應(yīng)關(guān)系。各種類型的畸形精子均明顯降低, 雙頭或雙尾等嚴(yán)重畸形精子也明顯減少, 見表3。

3 討 論

小鼠精子畸形試驗是評價環(huán)境理化因子對哺乳類動物雄性生殖細胞遺傳學(xué)損傷的一種有效檢測方法, 但不同發(fā)育階段的生殖細胞對化學(xué)物質(zhì)的敏感性是不同的。一般認(rèn)為在精原細胞后期或初級精母細胞早期對化學(xué)誘變劑較為敏感[5]。因而首次給藥4~5周后一次性檢查所獲得的精子畸形率較高, 連續(xù)5次給藥的亞急性試驗比一次性給藥的急性試驗更具有重現(xiàn)性。研究證明精子的發(fā)生受基因控制, 當(dāng)環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)使生殖細胞的基因發(fā)生突變或干擾基因的表達過程, 就會導(dǎo)致精子畸形率增高。所以, 被引起的精子形態(tài)改變反映了雄性生殖細胞的遺傳損傷。

白頭翁主要用于結(jié)腸癌、直腸癌等腸道癌癥的治療, 也可用于子宮頸癌、腦垂體瘤、甲狀腺瘤、膀胱及肺癌等治療[6], 是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中常用的抗癌中草藥。本研究結(jié)果表明, 白頭翁可使CdSO4誘發(fā)的精子畸形率明顯降低, 說明白頭翁可以有效地抑制鎘對生殖細胞遺傳物質(zhì)的損傷, 即白頭翁對環(huán)境中的化學(xué)誘變劑有明顯的抗誘變效應(yīng)。白頭翁抗誘變作用的機理尚不清楚, 由于本研究采用白頭翁與CdSO4同時給藥的亞急性實驗方法, 所以本文作者推測其作用可能是通過減少鎘的吸收或/和通過增強機體的防御功能, 從而減少了鎘對生殖細胞的遺傳損傷, 以及通過誘生DNA 修復(fù)的酶類, 使DNA損傷得到及時的修復(fù)等多方面效應(yīng)的綜合結(jié)果。

參考文獻

[1]劉 杰.鎘的毒性和毒理學(xué)研究進展[J].中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志, 1998, 16 (1) :1-3.

[2]劉 冰, 龐慧民.五加皮的體內(nèi)抗誘變性研究[J].癌變·畸變·突變, 1999, 11 (1) :11-13.

[3]劉 冰, 龐慧民.鎘的遺傳毒性效應(yīng)及中藥五加皮防護研究[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 1999, 23 (3) :238-239.

[4]龐慧民, 朱玉琢.益母草對硫酸鎘誘發(fā)的小鼠骨髓細胞微核率的影響[J].吉林大學(xué)學(xué)報 (醫(yī)學(xué)版) , 2002, 28 (5) :463-464.

[5]L yonMF.Sensitivity of various germ-cell to environm entalmutagens[J].MutatRes, 1981, 87:323-345.

[6]張明慶, 龔惠明.抗腫瘤中藥的臨床應(yīng)用[M].北京:人民衛(wèi)生出版社, 1998.151-153