基于线粒体损伤研究铝暴露对精子质量的影响

发布时间：2020-11-13 10:50

　　 目的:研究铝对精子线粒体的损伤作用,阐明铝对精子质量产生负面影响的作用机理,为铝引起的男性精子质量减低的防治提供理论依据。方法:取体重为180~200g雄性Wistar大鼠96只,根据饮水中三氯化铝对大鼠的半数致死量(LD_(50)),采用自然饮水法给予雄性Wistar大鼠慢性铝暴露,设置正常组、低剂量组、中剂量组高剂量组,每组随机分配24只,各组实验大鼠每千克体重每天的暴露剂量依次为(纯水,0 mg)、(~1_(20)LD50,64.18mg)、(~1_(10)LD50,128.36mg)及(_5~1LD50,256.72mg),暴露时间为16周。16周后,获取大鼠睾丸组织、附睾头部组织及附睾精子。对睾丸组织进行SOD活性及MDA含量检测;对附睾头部组织进行透射电镜分析,观察其内的精子线粒体;对于附睾精子,除进行精子质量分析外,还采用流式细胞术检测精子的线粒体膜电位及精子线粒体膜通透性转换孔状态,运用巢式PCR技术检测精子线粒体DNA的完整性,运用实时荧光定量法检测精子线粒体DNA的相对拷贝数。结果:各剂量铝暴露组大鼠睾丸组织SOD活性明显低于对照组(P0.01),SOD活性与铝暴露剂量呈负相关(r_s=-0.861,P0.001);睾丸组织MDA含量明显高于对照组(P0.01),MDA含量与铝暴露剂量呈正相关(r_s=0.459,P0.001)。精子质量检测结果显示,各剂量铝暴露组大鼠其附睾的精子密度(P0.05)、前向运动精子百分比(P0.01)均明显低于对照组,且随着铝暴露剂量的增加,其数值降低越明显;死精子百分比(P0.01)、畸形精子百分比(P0.01)明显高于对照组,且随着铝暴露剂量的增加,其百分比增高越明显。电镜下观察到随着铝剂量的增加,铝暴露组大鼠附睾精子线粒体肿胀越明显。流式细胞术检测的结果显示,各剂量铝暴露组精子线粒体膜电位均低于对照组(P0.01),线粒体膜电位与铝剂量呈负相关(r_s=-0.819,P0.001);精子线粒体膜通透性转换孔处于病理性开放状态的百分比均高于对照组(P0.01),病理性开放状态的线粒体膜通透性转换孔的百分比与铝剂量呈正相关(r_s=0.867,P0.001)。各剂量铝暴露组精子线粒体DNA拷贝数均高于对照组(P0.01),线粒体DNA拷贝数与铝剂量呈正相关(r_s=0.782,P0.001);未检测到线粒体DNA存在大片段的缺失。结论:铝暴露可引起精子线粒体肿胀、膜电位下降、膜通透性转换孔病理性开放及mtDNA拷贝数上调,并因此导致精子质量下降。铝损伤精子线粒体的机制可能与ROS攻击有关。
【学位单位】：右江民族医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R114
【部分图文】：

图 1 精子及线粒体指标有很多，在精子质量的研究中，与线粒体损伤相关构、线粒体功能状态及 mtDNA 等方面。线粒体作为细学显微镜难以对其进行观察，透射电镜技术是研究线粒]运用透射电镜技术，观察到男性不育症患者其精子线粒

23图 3-1 各组大鼠睾丸组织显微镜下结构（HE 染色，800×）Figure 3-1 The tissue structure of the testes of each group of rats（HE staining, 800×）正常组，生精小管内有大量的精子；B：低剂量组，生精小管内精子数量减少，与睾丸间质出现剥离；C：中剂量组，生精小管内精子数量减少，生精上皮细剥离明显；D：高剂量组，生精上皮变薄，各级间生精细胞出现断层：Normal group. There are a large number of sperm in the seminiferous tubules;；B：LowThe number of sperm in the seminiferous tubules decreased, and the spermatogenic epitheli testicular stroma were peeled off；C：Medium-dose group. The number of sperm in theerous tubules decreased, and the spermatogenic epithelial cells and testicular interstitial peevious；D：High-dose group. The spermatogenic epithelium becomes thinner, and thetogenic cells in some stages are missing.

24图 3-2 实验中观察到的大鼠精子形态（伊红染色）Figure 3-2 Morphology of rat sperm observed in the experiment (Eosin staining)[注] A:正常精子；B:卷尾；C:折尾；D:尾部鞘膜断裂；E:短尾；F:无尾；G:无头；H:头部畸形Note:A: normal sperm; B: sperm with a curl at the tail; C: tail folded sperm; D: sperm with a broken tailsheath; E: short tail sperm; F: tailless sperm; G: headless sperm; H: sperm with head deformity.
【参考文献】

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本文编号：2882106