NO对CS2致大鼠下丘脑-垂体-睾丸轴生殖内分泌功能影响的干预作用

摘要

二硫化碳（Carbon disulfide，CS2）为工业上常用的一种有机溶剂。近年来，其对男性生殖系统影响的报道越来越多。前期研究结果表明CS2 可导致雄性大鼠下丘脑-垂体-性腺（Hypothalamic-pituitary-gonad axis，HPGA）分泌功能紊乱，同时还影响睾丸组织中一氧化氮（Nitric Oxide，NO）含量及总一氧化氮合酶（Nitric Oxide Synthase，NOS）活性、诱导型NOS（iNOS）活性下降。因而推测，CS2 可能通过影响下丘脑、垂体、睾丸中NOS的活性来影响NO的分泌，进而导致HPGA分泌功能紊乱，最终影响雄性生殖健康。本实验以CS2 为受试物，以下丘脑-垂体-性腺轴为研究对象，拟从整体动物实验角度，系统分析在NO 供体（硝普钠，SNP）和NOS 抑制剂（N-甲基-L-精氨酸，L-NMMA）干预时，CS2 作用下下丘脑-垂体-性腺轴分泌功能的改变及其相互关系，为进一步阐明NO 对生殖内分泌的作用，预防及治疗CS2中毒、开发研制新的药物提供理论依据。
　　 36只SD 雄性大鼠按体重随机分为6组，每组6只动物，设对照组（0 mg/m3）、低剂量CS2 染毒组（50 mg/m3）、中剂量CS2 染毒组（250 mg/m3）、高剂量CS2 染毒组（1250 mg/m3）、SNP组（5mg/kg）及L-NMMA组（2 mg/kg），其中后两个干预组的CS2 吸入染毒浓度均为1250 mg/m3；SNP 及L-NMMA 为动物染毒结束前10天腹腔注射；CS2 为静式吸入染毒，每天2h，每周5天，共染毒10周。染毒结束后，收集大鼠血液标本，分离大鼠下丘脑、垂体、睾丸组织。CS2 对大鼠组织病理形态学、NOS 活性及NO 含量、性激素水平和精子质量等的影响分别采用HE 染色、免疫组织化学法、硝酸还原酶法、放射免疫法及流式细胞术等方法检测。
　　 研究结果显示：1、睾丸免疫组化：iNOS、nNOS 主要在睾丸间质细胞表达；eNOS在睾丸间质细胞、生精细胞（主要是初级精母细胞）、血管内皮细胞及平滑肌细胞中均见有表达。各分型NOS表达量及表达部位在不同CS2 染毒组表达不同。2、NOS 活性及NO 含量：CS2 染毒组大鼠血清、下丘脑、垂体、睾丸组织中总NOS 活性降低，NO含量减少；SNP组使NOS 活性升高，NO 含量增加；注射L-NMMA后变化不明显。3、性激素水平：CS2 染毒组血清GnRH、LH 含量与对照组相比均有所下降，T 含量随CS2染毒浓度的增加有先升高后降低的趋势，FSH 含量随着染毒浓度的增加而增加，且高剂量组与对照组相比差异均具有统计学意义（P<0.05）；SNP组血清中GnRH、LH 及T含量与高剂量组相比均有所升高，且差异具有统计学意义（P<0.05），FSH 含量变化不明显（P>0.05）。4、CS2 染毒对大鼠精子质量的影响及NO的干预作用：CS2 染毒组精子总数减少，精子活动率降低，畸形精子数（率）增高，精子运动能力降低。SNP组精子总数、精子活动率、精子运动能力、A 级精子数均有所增加。L-NMMA 对精子质量的影响不明显。5、HE 染色：CS2 染毒组下丘脑神经元核固缩，部分神经元胞浆空泡变、水肿，且伴随着神经胶质细胞增生；垂体嗜酸性粒细胞增多，以高剂量组最明显，部分细胞出现核固缩、胞质空泡化；睾丸生精小管萎缩，生精细胞排列紊乱，细胞数目及层次减少，甚至空泡变，间质未见异常改变。SNP组病理变化较染毒组减轻；L-NMMA组有加重病变的趋势。
　　 从以上结果可以看出：免疫组化实验证实了CS2 染毒可影响睾丸组织中各型NOS的表达量及表达部位；CS2 染毒可导致组织中NOS 活性及NO 含量的变化、血清中性激素水平的改变、大鼠精子质量的变化及大鼠下丘脑、垂体、睾丸组织发生病理形态学改变；而加SNP 释放出一定量的NO后，从一定程度上减轻了CS2 染毒所导致的组织损伤及生殖内分泌功能的紊乱，这提示CS2 对下丘脑-垂体-性腺轴的生殖分泌的损伤是通过NO 来介导的，NO 供体能在一定程度上干预CS2 对机体的毒作用。

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