孕期及哺乳期低剂量三丁基锡暴露对子代小鼠生殖系统的影响

摘要

有机锡化合物( Organo-tin Compounds)被广泛用于杀虫剂、防腐剂（木材、纤维及皮革）、工业杀菌剂、轮船表面防生物附着涂料的毒性添加剂和塑料制品稳定剂等。由于应用广泛，有机锡化合物已对全球环境（尤其是水体）造成了严重的污染。有机锡化合物可以经呼吸道、消化道和皮肤吸收。三丁基锡(TributyltinTBT)是有机锡化合物中重要的一种，已有的研究显示TBT对哺乳动物可产生免疫毒性、神经毒性、生殖毒性等。目前关于有机锡化合物的研究中，暴露剂量都较高，且对子代影响的研究较少。目的：
　　 研究孕期及哺乳期低剂量TBT暴露对子代小鼠生长发育、青春期和成年生殖系统的影响，以评估孕期及哺乳期低剂量三丁基锡暴露可能对人类后代可能产生的影响。方法：
　　 将清洁级健康妊娠KM小鼠随机分为100、10、1μg/kg TBT染毒组和阴性对照组（玉米油），每组6只。从妊娠第6天(GD6)起，采用经口灌胃方式进行染毒，每天1次，直至哺乳期结束，灌胃剂量按照每天称量的体重计算。仔鼠出生后记录仔鼠数量、雌雄数量及体重，观察是否有畸形及死亡情况。仔鼠出生后第1天(PND1)、3、5、7、14、21天时称量仔鼠体重，PND12开始观察仔鼠睁眼情况，PND13开始观察睾丸下降情况，PND20开始观察阴道张开情况，PND21开始观察雌鼠初潮情况。PND28开始观察包皮分离情况。仔鼠断奶后每周称量一次体重，计算体重增加量。PNDs1、3、5、7、9、14测量仔鼠翻正时间（Righting Reflex）和悬崖憎恶反应时间（Cliff-drop Aversion Reflex）。
　　 PND49时各剂量组随机抽取雌雄各10只仔鼠，取血，分离血清，取肝脏、脾脏、肾脏、胸腺、睾丸、附睾或子宫、卵巢，称重并计算脏器系数。检测血清中雌激素（Estrogen，E2）和雄激素(Testosterone，T)水平及睾丸匀浆中T水平。其它仔鼠饲养至5月龄（152天）时，取血，分离血清，取肝脏、脾脏、肾脏、胸腺、睾丸、附睾或子宫、卵巢，称重并计算脏器系数。检测血清及睾丸匀浆中T及E2水平。应用western-blotting技术分析雄鼠肝脏中CYP1A2、2C6蛋白的表达。PND49及152的雄性小鼠观察精子活力、精子计数和精子畸形率，观察睾丸的病理变化。
　　 结果：本实验结果显示，TBT对母鼠的毒性作用：100μg/kg剂量组母鼠孕期体重增加量与对照组相比显著降低(P＜0.01)。
　　 TBT对妊娠结果的影响：各染毒组母鼠产仔数量、仔鼠哺乳期死亡率和仔鼠雌雄比例与对照组相比无显著差异（P＞0.05）。
　　 TBT对仔鼠生长发育的影响：各染毒组仔鼠睁眼时间比对照组显著延迟，
　　 各染毒组仔鼠在PND7时及1μg/kg和100μg/kg剂量组在PND3时悬崖憎恶反应时间和10μg/kg和100μg/kg剂量组在PND3时翻正时间比对照组显著延迟，
　　 各染毒组在PNDs3、5、21时及10μg/kg剂量组在PND1时的体重，100μg/kg剂量组PND1到PND3时的体重增加量和10μg/kg及100μg/kg剂量组PND14到PND21时的体重增加量与对照组相比显著降低(P＜0.05,P＜0.01)。
　　 TBT对子代雌性小鼠生殖系统的影响：与对照组相比，各染毒组子代雌性小鼠的阴道张开时间和初潮时间显著提前，初潮时仔鼠体重显著降低(P＜0.01)；PND49时100μg/kg剂量组雌性仔鼠血清雌激素水平明显升高(P＜0.01)；各染毒组子代雌性小鼠在PND21时体重显著降低，10μg/kg剂量组在PND21-49时体重增加量显著增加(P＜0.01,P＜0.05)；10μg/kg剂量组雌小鼠脾脏重量及其脏器系数显著降低，1μg/kg及100μg/kg剂量组肾脏重量及其脏器系数显著增加(P＜0.05,P＜0.01)；成年雌小鼠100μg/kg剂量组在PND56、PND70和PND152时体重，PND49～63和PND49～152时体重增加量显著降低，10μg/kg剂量组在PND84时体重增高(P＜0.05,P＜0.01)；100μg/kg剂量组卵巢重量明显降低(P＜0.05)；染毒组小鼠发情周期异常率明显升高(P＜0.05)；
　　 TBT对子代雄性小鼠生殖系统的影响：与对照组相比，青春期雄小鼠100μg/kg剂量组在PNDs21、42时体重和10μg/kg剂量组在PND42时体重以及各染毒组在PND49时体重明显降低，10μg/kg剂量组在PND35-42时和1μg/kg剂量组在PND42-49时体重增加量显著减少(P＜0.05,P＜0.01)；各染毒组仔鼠睾丸下降时间及包皮分离时间显著延迟，1μg/kg和10μg/kg剂量组仔鼠精子畸形率显著升高，100μg/kg剂量组睾丸系数显著增加(P＜0.05，P＜0.01)；PND49时各染毒组精子计数、血清T水平有减少的趋势，睾丸组织中T水平有升高的趋势，但与对照组相比差异无统计学意义（P＞0.05）；青春期各染毒组雄小鼠血清E2/T显著升高，睾丸组织中E2/T和10μg/kg及100μg/kg剂量组睾丸组织中E2水平显著降低(P＜0.05，P＜0.01)；成年雄性小鼠100μg/kg剂量组在PND63时体重比对照组显著降低，10μg/kg剂量组在PND77-152时体重增加量和1μg/kg及10μg/kg剂量组在PND49-152时体重增加量比对照组显著升高(P＜0.01)；成年雄性小鼠100μg/kg剂量组脾脏重量显著升高，肾脏重量及其脏器系数明显降低，10μg/kg剂量组睾丸重量，肝脏和脾脏系数显著升高(P＜0.01，P＜0.05)；成年雄性小鼠各染毒组仔鼠血清E2水平及1μg/kg剂量组睾丸组织中T水平和10μg/kg及100μg/kg剂量组E2/T，各染毒组小鼠精子计数和精子活力比对照组显著降低(P＜0.05，P＜0.01):PND152时血清中T及睾丸组织中E2及E2/T和精子畸形率与对照组相比均无显著性差异（P＞0.05）。
　　 结论：
　　 本实验通过使孕期及哺乳期母鼠暴露于低剂量TBT，观察TBT对其子代的生长发育及生殖系统的影响，可以得到以下结论：1、孕期及哺乳期低剂量的TBT暴露就会对产生母体毒性，能够使孕鼠体重增加量降低。能够影响子代小鼠的生长发育，并对子代小鼠产生内分泌干扰作用，可以使子代雌性小鼠性早熟。2、孕期及哺乳期低剂量TBT暴露对子代小鼠具有器官毒性和生殖毒性，成年雌性小鼠卵巢重量降低，子代青春期雄性小鼠睾丸脏器系数升高。雌性小鼠发情周期紊乱，精子质量下降。3、孕期及哺乳期低剂量TBT暴露对子代小鼠的毒性作用可能有性别差异。TBT能使子代成年雄性小鼠体重增加，体重增长加快，而使成年雌性小鼠体重降低；使雌性小鼠血清E2水平升高，而雄性小鼠血清E2水平降低；能够使雌性仔鼠性早熟，而使雄性仔鼠性晚熟。4、根据本实验研究，认为目前世界卫生组织(WHO)所规定的TBT日容许摄入量（0.25μg/kg）低估了TBT的潜在危害。采用围产期暴露，观察毒物对子代雌性小鼠阴道张开、初潮时间的影响可能是对内分泌干扰类物质进行风险评估的一个简单、经济、易行、可靠的评价方法。

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章 绪论

1.1 有机锡化合物的污染

1.1.1 有机锡化合物对海洋和淡水生态体系的污染

1.1.2 有机锡化合物对饮用水的沔染

1.1.4 有机锡化合物对食物的污染

1.1.5 有机锡化合物对生活用品的污染

1.2 有机锡化合物的主要危害

1.2.1 对海洋腹足类动物的影响

1.2.2 对哺乳动物的影响

1.2.3 对人类的影响

1.3 有机锡化合物干扰哺乳动物内分泌系统可能的作用机制

1.4 我国有机锡污染与研究现状

1.5 有机锡对人类健康影响的生态毒理学风险评估

1.6 总体思路、研究内容及意义

参考文献

第二章 三丁基锡暴露对妊娠结果及哺乳期仔鼠生长发育的影响

前言

2.1 材料与方法

2.2 统计分析

2.3 结果

2.4 讨论

2.5 本章小结

参考文献

第三章 三丁基锡暴露对子代雌性小鼠生殖系统的影响

前言

第一节 TBT对子代青春期雌性小鼠生殖系统的影响

3.1.1 材料与方法

3.1.2 统计分析

3.1.3 结果

3.1.4 讨论

3.1.5 本章小结

第二节 TBT对子代成年雌性小鼠的生殖系统的影响

3.2.1 实验材料及方法

3.2.2 统计分析

3.2.3 结果

3.2.4 讨论

3.2.5 本章小结

参考文献

第四章 TBT暴露对子代雄性小鼠生殖系统的影响

前言

第一节 TBT暴露对子代青春期雄性小鼠生殖系统的影响

4.1.1 材料和方法

4.1.2 统计分析

4.1.3 结果

4.1.4 讨论

4.1.5 本章小结

第二节 TBT暴露对子代雄性成年小鼠生殖系统的影响

4.2.1 材料与方法

4.2.2 统计分析

4.2.3 结果

4.2.4 讨论

4.2.5 本章小结

参考文献

第五章实验结论及建议

附录

49天睾丸病理

152天睾丸病理

雌鼠发情周期

精子畸形

致谢

攻读硕士期间发表的论文

学位论文评阅及答辩情况表