九香虫水提液对锰暴露大鼠睾丸间质细胞及睾酮合成的影响和机制

发布时间：2020-03-19 19:03

【摘要】：目的:通过九香虫水提液对锰暴露大鼠的干预行为,来探讨九香虫水提液对锰暴露大鼠睾酮合成的影响及其机制。方法:48只成年雄性SD大鼠,按照随机数字表分为6组,即:空白组、模型组、九香虫水提液低、中、高剂量干预组及阳性组,8只/组。模型组、九香虫水提液各组和阳性组大鼠每天固定时间根据大鼠体重腹腔注射相应体积的氯化锰水溶液(MnCl_2·4H_2O)5 d/w,1次/d,共30天;空白组根据大鼠体重腹腔注射相应体积的生理盐水。九香虫水提液低、中、高剂量干预组在腹腔注射氯化锰的同时,分别灌胃给予50mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg的九香虫水提液,阳性组在在腹腔注射氯化锰的同时给予橼酸西地那非水溶液(1.25 mg/kg)灌胃,空白组给予双蒸水灌胃。7 d/w,1次/d,共30天。对如下指标进行检测:1.大鼠生殖能力和性功能指标的检测:大鼠附睾精子数目、睾丸及雄激素依赖性器官(附睾、精囊腺+前列腺、提肛肌、包皮腺)的脏器系数;2.雄性大鼠相关行为学观察实验,其主要通过观察15 min之内雄性大鼠的交配行为相关指标,包括大鼠交配行为的四个阶段(扑捉、骑跨、插入及射精)的潜伏期及次数;3.苏木精-伊红(HE)染色,光镜下观察大鼠睾丸和附睾组织的显微结构变化,电镜下观察睾丸间质细胞超微结构的变化;4.ELISA法检测大鼠血浆中睾酮(T)、黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)水平;5.qPCR检测睾酮合成通路中的相关基因star、cyp11a1和hsd3β1 mRNA的表达情况;6.Western blot检测睾酮合成通路中的关键蛋白StAR、CYP11A1和HSD3β1的表达情况。结果:1、精子数目、睾丸和雄激素依赖性器官的脏器系数:与空白组相比,模型组大鼠在附睾精子数目,睾丸和雄激素依赖性器官(附睾、提肛肌、精囊腺和前列腺)的脏器系数间存在显著性差异(P0.05);经过九香虫水提液和枸橼酸西地那非水溶液灌胃以后,其附睾精子数目及雄激素依赖性器官的脏器系数均有所提高,其中以九香虫水提液50 mg/kg、100 mg/kg剂量灌胃干预组和枸橼酸西地那非灌胃干预组在大鼠附睾精子数目,雄激素依赖性器官(精囊腺+前列腺以及提肛肌)的脏器系数方面具有统计学差异(P0.05)。2、大鼠交配行为:与空白组相比,模型组大鼠在交配行为四个阶段的潜伏期明显延长(P0.05),同时其交配行为四个阶段的次数显著降低(P0.05);经不同剂量九香虫水提液灌胃干预后,锰损伤大鼠在交配行为四个阶段的潜伏期显著缩短同时次数明显增加,其中以九香虫水提液低、中剂量灌胃干预组和枸橼酸西地那非灌胃干预组最为显著(P0.05)。3、大鼠睾丸和附睾组织形态:与空白组相比,模型组大鼠睾丸间质组织与生精小管之间明显疏离,生精小管内部结构出现较明显破坏,生精小管内观察到较少精子细胞的存在,各级生精细胞排列紊乱、层数明显减少,生精小管内部可见部分生精细胞空泡化改变。经九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,睾丸生精小管的基膜较完整,睾丸间质组织与生精小管之间的间隙明显缩小,生精小管管腔中各级生精细胞排列紧密有序,可看到管腔中较多精子细胞的存在。与空白组相比,模型组大鼠锰暴露后,附睾的输出小管中存在的精子数量明显减少。经过九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,锰暴露大鼠附睾输出小管内的精子数量显著增加,接近空白组。电镜结果表明,模型组大鼠睾丸间质细胞内滑面内质网多处扩张,经九香虫水提液和枸橼酸西地那非干预后,扩张的内质网明显好转,接近正常组。4、大鼠血浆睾酮、黄体生成素和卵泡刺激素水平:与空白组相比,模型组锰暴露大鼠血浆睾酮水平显著降低(P0.05)。通过九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,大鼠血浆中的睾酮水平显著升高(P0.05)。其中以九香虫水提液低剂量灌胃干预组效果最好。与空白组相比,模型组大鼠血浆中的黄体生成素和卵泡刺激素水平显著升高(P0.05),通过九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,大鼠血浆中的黄体生成素和卵泡刺激素水平显著降低(P0.05),接近空白组。其中以九香虫水提液低剂量组效果较好。5、大鼠睾酮合成通路相关基因表达:与空白组相比,模型组锰暴露大鼠睾酮合成通路的相关基因star、cyp11a1和hsd3β1 mRNA的表达显著下调(P0.05),经九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,star、cyp11a1和hsd3β1 mRNA的表达显著上调(P0.05)。6、大鼠睾酮合成通路相关蛋白表达:与空白组相比,模型组锰暴露大鼠睾酮合成通路的相关蛋白StAR、CYP11A1和HSD3β1蛋白表达量显著下降;经九香虫水提液和枸橼酸西地那非灌胃干预后,StAR、CYP11A1和HSD3β1蛋白的表达显著增加(P0.05),这点可以通过大鼠血浆睾酮水平反映出来。结论:1.九香虫水提液可以改善锰暴露大鼠的生殖能力及交配行为。2.九香虫水提液对锰暴露大鼠睾丸曲细精管、附睾输出小管和睾丸间质细胞的形态结构具有改善作用,有利于大鼠生精微环境的改善。3.九香虫水提液改善锰暴露大鼠睾丸间质细胞结构和功能的可能干预机制为:通过增加锰暴露大鼠睾酮合成通路中的相关基因和蛋白的表达,提高了大鼠血浆睾酮水平,降低了黄体生成素和卵泡刺激素水平,维持大鼠体内生殖内分泌激素的动态平衡,改善大鼠的生精状态。
【图文】：

遵义医科大学硕士学位论文 王涌从图 1 和图 2 中我们可观察到大鼠睾丸组织显微结构形态的变化：空白组大鼠的睾丸组织结构完整，生精小管内部分布着排列有序的各级生精细胞，管腔中分布着较多的精子细胞，睾丸间质组织中具有丰富的毛细血管以及围绕毛细血管周围呈簇状分布的间质细胞（图 1A、2A 图标所示）。与空白组相比较，模型组（图 1B、2B）锰暴露大鼠睾丸生精小管和间质组织之间的间隙明显增宽，生精小管管腔内部的精子细胞较少，生精小管内部可见部分生精细胞呈空泡化改变。与模型组相比较，经不同剂量九香虫干预后，睾丸组织的生精小管内分布着排列有序的各级生精细胞，管腔中分布着较多的精子细胞，睾丸生精小管和间质组织之间的间隙明显缩小，接近正常组（见图 1C、2C）。

图 2 九香虫对锰暴露雄性大鼠睾丸组织形态结构的影响（HE 40×，比例尺=20 um）注：A 空白组; B 模型组;（C-E）九香虫低、中、高剂量组；F 阳性组.2.3.2 光镜下大鼠附睾组织显微形态结构评估从图 3 和图 4 中我们可观察到大鼠附睾组织形态结构的变化：空白组中可观察到大鼠精子均匀的分布于附睾的输出小管内，充满于附睾输出小管。从图 4A 中可以看出，附睾管内的内层黏膜上皮完整、光滑，，主细胞紧密排布在一起。与空白组相比，模型组的附睾输出小管内，精子淡染，精子的密度减少，并且相对集中的分布于附睾输出小管一侧。经不同剂量九香虫和枸橼酸西地那非干预后，附睾输出小管中的精子密度得到显著改善，分布也较均匀（见图 3C、4C）。
【学位授予单位】：遵义医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5

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本文编号：2590587