双酚A暴露对雄性性激素及精子质量的影响

摘要

目的:
　　 双酚A，环境雌激素类物质的一种，是世界生产量最高的化学物之一，其化学结构与雌二醇相似，具有弱雌激素活性和强抗雄激素活性。研究发现，BPA能够从BPA相关产品中释放出来随着食物或饮料进入体内，可对生殖、神经、免疫等多个系统产生损害作用。其中，它对雄性生殖系统的影响成为研究的热点之一。精子的产生是雄性生殖系统一个重要的功能，只有正常健康的精子与卵子受精结合才能孕育出健康的子代。卵泡刺激素(FSH)和睾酮(T)对维持正常生殖功能、性腺正常发育以及启动、维持生精过程发挥着重要作用，且二者的生理功能均通过各自特异的受体(FSHR、AR)所介导。因此，正常的性激素水平以及相应受体表达和功能的完整性对雄性生殖功能至关重要。目前关于BPA对雄性性激素水平及精子质量影响的人群相关研究甚少，且未见关于BPA对激素受体影响的研究报道。因此，本次研究采用人群和动物研究相结合的方法，探讨BPA暴露对性激素水平、激素受体和精子质量的影响，为研究探讨BPA对生殖功能的影响及其机制提供新思路。
　　 方法:
　　 1.人群研究:选择于2004-2008年在中国湖南岳阳、浙江宁波、江苏无锡和宜兴的环氧树脂厂中工作，接触双酚A(BPA)至少1年、调查时仍在岗的职业暴露工人为暴露组。选择同期在当地与环氧树脂厂生产史相似的水厂和编织厂中工作且无BPA职业暴露的男性工人为对照。两组按照居住地、年龄、工龄、民族等特征进行频数匹配。采用结构式问卷收集研究对象的一般情况、生活习惯、工作暴露史等资料，采集研究对象空腹静脉晨血和精液标本。用高效液相色谱测定研究对象血清BPA水平，放射免疫分析法测定血清FSH、T水平，计算机辅助精子分析系统检测精子活力、存活率、精子密度，改良巴氏染色法对精子形态学进行分析。采用SPSS17.0统计软件建立数据库，分析有关数据。正态分布资料采用t检验、方差分析，偏态资料采用非参检验（Wilcoxon秩和检验、Kruskal-Wallis H检验），分类资料采用x2检验，相关性分析采用Person相关。
　　 2.动物实验:将4周龄雄性Wistar大鼠35只，按体重随机分为阴性对照组、BPA50、100、200mg/kg组、阳性对照组，每组7只，1ml/100g连续灌胃染毒4周。染毒结束后摘取并称量大鼠附睾、睾丸并计算脏器系数;采集大鼠心尖血，用放射免疫分析法测定血清FSH、T水平;采用计算机辅助精子分析系统检测精子活力、存活率、精子密度，改良巴氏染色法对精子形态学进行分析;real-time PCR和Western blot检测大鼠睾丸组织中卵泡雌激素受体(FollicleStimulating Hormone，FSHR)、雄激素受体(Androgen Receptor，AR)的mRNA和蛋白表达水平。用SPSS17.0软件进行单因素方差分析，选择Dunnett-t进行两两比较。
　　 结果:
　　 1.双酚A职业暴露对雄性性激素及精子质量的影响
　　 (1)双酚A职业暴露组血清双酚A检出率显著升高(x2=170.42，P＜0.001)，其血清双酚A水平(M=8.76μg/L)显著高于对照组(M=0.00μg/L)(T=40621.50，P＜0.05)，差异均有统计学意义。比较近期暴露和远期暴露两组间血清BPA水平，发现近期暴露组工人的血清BPA水平(M=16.78μg/L)高于远期暴露组(M=5.81μg/L)，差异有统计学意义(T=8236.00，P＜0.05)。
　　 (2)暴露组和对照组间血清T水平比较差异无统计学意义(t=2.228，P＞0.05)。与对照组相比，暴露组血清FSH水平较高，差异有统计学意义(t=0.360，P＜0.05)。将暴露组分为BPA＜0.139μg/L、0.139μg/L≤BPA≤12.570μg/L和BPA＞12.570μg/L三组，三组间T、FSH水平比较，差异无统计学意义(HFsH=3.804、HT=0.768，P＞0.05)。BPA远期暴露组FSH水平显著高于近期暴露组(t=-3.846，P＜0.001)，而T水平在两组间差异无统计学意义（t=1.021，P=0.309）。
　　 (3)与对照组相比，暴露组精子存活率、活力降低，差异均有统计学意义（t存活率=-3.735、t活力=-2.744，P＜0.05）;暴露组精子畸形率、精子密度与对照组比较差异无统计学意义（t畸形率=0.548、t密度=-1.776，P＞0.05）。BPA＜0.139μg/L、0.139μg/L≤BPA≤12.570μg/L、BPA＞12.570μg/L三组间精子质量分析显示，精子存活率在三组间比较差异有统计学意义（H存活率=29.893，P＜0.001），精子畸形率、活力、密度在三组间差异无统计学意义(H畸形率=2.886、H活力=4.333、H密度=0.018，P＞0.05)。随着BPA浓度增加，精子存活率降低，二者之间呈负相关关系(r=-0.338，P＜0.001)。与BPA近期暴露组比较，远期暴露组精子存活率、活力较高，差异均有统计学意义（t存活率=-2.245、t活力=-2.064，P＜0.05）;精子畸形率、精子密度在两组间的差异无统计学意义（t畸形率=0.953、t密度=-0.524，P＞0.05）。
　　 2.双酚A对雄性大鼠性激素及精子质量的影响
　　 (1)随着BPA染毒剂量的增加、染毒时间延长，大鼠体重增长速度逐渐减慢，大鼠染毒后体重及体重增长量有降低趋势，BPA高剂量组较为明显(P＜0.05)。与阴性对照组相比，BPA中、高剂量睾丸脏器系数降低(P＜0.05)，BPA高剂量组附睾系数较低(P＜0.05)。
　　 (2)双酚A染毒可导致大鼠精子活力、精子存活率、精子密度降低。精子活力、精子存活率在BPA中、高剂量组降低较明显(P＜0.05)，BPA高剂量组精子密度降低较显著(P＜0.05)，而BPA对精子畸形率无明显影响。
　　 (3)与阴性对照组相比，BPA中、高剂量组大鼠血清T水平较低(P＜0.05);BPA高剂量组FSH水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　 (4)与阴性对照组相比，BPA中、高剂量组AR的mRNA量降低(P＜0.05)，BPA高剂量组AR的蛋白表达水平较低(P＜0.05)，差异有统计学意义。与阴性对照组相比，BPA高剂量组FSHR的mRNA量和蛋白表达水平较低(P＜0.05)。
　　 结论:
　　 1.双酚A职业暴露可导致血清中BPA水平升高。如果长时间不接触BPA，体内血清双酚A水平可随着BPA的代谢、清除而降低。
　　 2.双酚A职业暴露可导致血清FSH水平紊乱，血清BPA对FSH水平的干扰作用一旦产生可能是不可逆的，它不随着血清BPA浓度的降低而逐渐恢复。但是BPA对血清FSH水平的影响亦不随血清BPA浓度的增加而进一步加重。
　　 3.双酚A职业暴露可导致男性精液质量降低，对男性生育力产生一定的毒性作用，其中对精子存活率及活力的影响较为明显。随着体内BPA的代谢清除，精子存活率、活力可逐渐恢复，表现出一定的可逆性。
　　 4.双酚A灌胃染毒可导致大鼠体重增长速度、增长量以及睾丸、附睾脏器系数显著降低，提示一定浓度BPA可对大鼠的生殖发育、生殖腺产生毒性作用，可导致大鼠的生长发育速度减慢，生殖腺发育不良。
　　 5.双酚A灌胃染毒可导致大鼠精子质量降低，表现为精子存活率、精子密度、精子活力降低，对雄性生殖功能有一定的损害作用。
　　 6.双酚A灌胃染毒可干扰体内性激素的正常水平，导致血清T水平降低，FSH水平升高。
　　 7.双酚A可引起睾丸组织中FSHR、AR的mRNA和蛋白表达水平降低，进而可能导致性激素在体内不能发挥正常的生理作用，影响精子发生的过程，降低精子质量。

目录

声明

摘要

中英文缩写词对照表

前言

第一章 双酚A职业暴露对雄性性激素及精子质量的影响

材料与方法

结果

讨论

第二章 双酚A对雄性大鼠性激素及精子质量的影响

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

综述

攻读学位期间发表论文情况

致谢

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