三种纳米材料体外雌性生殖毒性及其特点的研究

发布时间：2019-05-06 08:28

【摘要】：纳米技术和纳米材料有非常广阔的应用前景,在为人类生产和生活带来巨大利益的同时,生产和生活环境中的纳米物质将剧增,人和其它生物将不可避免地暴露于各种纳米物质。这些纳米物质是否会产生与常规尺度物质不同的有害效应,对环境生态和人群健康构成新的威胁,成为人们关注的热点问题。因而,现行的常规尺度物质毒理学安全性评价模式和方法是否适合用于纳米材料,成为当前迫切需要回答的重大问题之一。生殖毒性是毒理学安全性评价的重要内容,现行生殖毒性安全性评价模式和方法是否适合用于纳米材料,也是亟待回答的问题。本文采用大鼠腔前卵泡和颗粒细胞体外培养模型,通过研究三种纳米颗粒对雌性卵泡生长、卵子发育、排卵等生殖功能的影响,探究纳米物质雌性生殖毒作用特点,从而为纳米物质雌性生殖毒性安全性评价提供依据、积累资料。一、纳米二氧化硅颗粒(SiO2-NPs) 目的：研究30nm SiO2-NPs对大鼠卵泡发育、卵母细胞成熟以及颗粒细胞增殖的影响。方法：从12-14日龄的雌性SD大鼠卵巢中机械性分离腔前卵泡(140-170μm),采用海藻酸钠凝胶包埋,单个接种于96孔板中进行三维培养,隔日换液。将卵泡随机分成4个处理组(1.0μg/mL、10.0μg/mL、50.0μg/mL和100.0μg/mL)和1个阴性对照组。培养D10天诱导排卵,观察卵泡发育和卵母细胞成熟情况。采用CCK-8法进行颗粒细胞增殖毒性检测。结果：阴性对照组中卵泡在连续10天的培养过程中,绝大多数都经历了腔前卵泡、有腔卵泡及成熟卵泡阶段。SiO2-NPs在1.0μg/mL剂量就对D6和D10卵泡直径产生影响并影响卵泡存活率(p0.05),在10.0μg/mL影响有腔形成率和COCs排出率(p0.01),这些毒作用均有明显的剂量反应趋势。在1.0μg/mL剂量时就可影响颗粒细胞的增殖(p0.01),而且同样剂量下其抑制作用较对卵泡的毒作用更明显。结论：30nm SiO2-NPs可以抑制体外大鼠卵泡的存活和生长,并影响卵泡的分化。二、纳米氧化锌颗粒(ZnO-NPs) 目的：研究30nm ZnO-NPs对大鼠卵泡发育、卵母细胞成熟以及颗粒细胞增殖的影响。方法：卵泡体外培养方法同上。将卵泡随机分为4个处理组(1.0μg/mL、5.0μg/mL、25.0μg/mL和50.0μg/mL)和1个阴性对照组。结果：ZnO-NPs在5.0μg/mL剂量对D10卵泡直径有影响(p0.05),而在25.0μg/mL剂量时对D6的卵泡直径就有影响；在5.0μg/mL可影响卵泡存活(p0.05)；在1.0μg/mL可影响有腔形成率和COCs排出率(p0.01)；而在25.0μg/mL剂量时才对颗粒细胞增殖产生影响(p0.01)。这些毒作用均有明显的剂量反应趋势。卵母细胞的成熟未受影响(p0.05)。结论：30nm ZnO-NPs可以抑制体外大鼠卵泡的存活和生长,并影响卵泡的分化。三、纳米银颗粒(Ag-NPs) 目的：研究Ag-NPs对大鼠卵泡发育、卵母细胞成熟以及颗粒细胞增殖的影响。方法：卵泡体外培养方法同上。设4个处理组(1.0μg/mL、10.0μg/mL、50.0μg/mL和100.0μg/mL)和1个阴性对照组。结果：Ag-NPs在1.0μg/mL剂量对D10卵泡直径有影响(p0.05),而在10.0μg/mL剂量时对D6的卵泡直径就有影响；在50.0μg/mL可影响卵泡存活率,在1.0μg/mL影响有腔形成率和COCs排出率(p0.01);1.0μg/mL剂量时对颗粒细胞增殖产生影响(p0.01)。这些毒作用均有明显的剂量反应趋势。卵母细胞的成熟未受影响(p0.05)。结论：Ag-NPs可以抑制体外大鼠卵泡的存活和生长,并影响卵泡的分化。四、小结总结上述结果,三种纳米颗粒均有明显的体外卵泡毒性,其毒作用及其特点是,三种纳米颗粒在1.0μg/mL以上剂量均可影响卵泡的生长和发育,主要影响阶段均是在卵泡窦腔形成阶段及以后阶段；较高剂量时在D6而较低剂量时在D10才显示出对卵泡生长的影响；颗粒细胞可能是SiO2-NPs和Ag-NPs的靶细胞,它们可能通过影响颗粒细胞进而影响卵泡,至于影响颗粒细胞的机制有待进一步研究；而颗粒细胞不是ZnO-NPs的靶细胞,ZnO-NPs可能是直接对卵泡的作用；Ag-NPs可在未出现卵泡毒性的情况下影响卵泡的分化和发育,而SiO2-NPs和ZnO-NPs均是在出现卵泡毒性的情况下才影响卵泡的分化和发育。
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【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R114

【参考文献】