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镍对雄性大鼠的生殖毒性及原花青素的保护作用研究

作　者: 苏莉
导　师: 张迎梅
学　校: 兰州大学
专　业: 动物学
关键词: 硫酸镍原花青素精子运动参数氧化应激细胞凋亡
分类号: R285
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究以健康性成熟Wistar雄性大鼠为研究对象,通过建立动物模型来探讨镍对雄性大鼠的生殖毒性和葡萄籽原花青素(GSPE)的保护作用及可能的机制。本研究选择雄性大鼠48只,随机分为6组,每组8只,即：Control组(NS),硫酸镍(Ni) 1.25 mg/kg、2.50mg/kg、5.00 mg/kg组,2.50 mg/kg Ni加GSPE (50 mg/kg和100mg/kg)组。每日称重,腹腔注射Ni染毒并灌胃给NS或GSPE,连续30 d。染毒结束次日,乙醚麻醉并颈椎脱臼处死大鼠,分别采集附睾及睾丸样本,进行检测,包括精子运动参数；睾丸细胞凋亡及细胞周期；谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)及总一氧化氮合酶(TNOS)活性和丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)及一氧化氮(NO)的含量；睾丸细胞Bax、Caspase-3和c-kit蛋白表达水平。结果如下：1.整个实验期间,各组动物体重均衡,且未发现动物死亡现象。同期,各实验组动物体重和睾丸脏器系数与Control组比较均无显著性差异(p>0.05)。2.与Control组比较,2.50mg Ni组曲线速度(VCL)和平均移动角度(MAD)显著升高,直线性(LIN)、前向性(STR)及精子密度(ρ)显著降低；5.00 mgNi组VCL显著升高,直线速度(VSL)、平均路径速度(VAP)、LIN、STR及ρ显著降低(p<0.05)。与2.50mg Ni组比较,50 mg GSPE组VCL和MAD显著降低,STR和ρ显著升高；100mg GSPE组VCL和MAD显著降低,STR、LIN、摆动性(WOB)和ρ显著升高(p<0.05)。3.与Control组比较,2.50和5.00mg Ni组大鼠睾丸细胞凋亡率均显著升高(p<0.05),G0/G1期细胞相对增多,S期细胞显著降低(p<0.05)。与2.50 mgNi组比较,50和100 mg GSPE组大鼠睾丸细胞凋亡率均显著降低,G0/G1期细胞相对减少,S期细胞显著增多(p<0.05)。4.与Control组比较,1.25mg Ni组大鼠睾丸组织CAT酶活力显著降低,H2O2含量显著升高(p<0.05)；2.50和5.00mg Ni组大鼠睾丸组织CAT和GSH-Px活力显著降低(p<0.01),MDA和H2O2含量显著升高(p<0.05)。与2.50 mg Ni组比较,50 mg GSPE组大鼠睾丸组织CAT酶活力略有升高及MDA含量略有降低,GSH-Px酶活力显著升高及H2O2含量显著降低(p<0.05)；100 mg GSPE组大鼠睾丸组织GSH-Px和CAT酶活力略有升高,MDA和H2O2含量显著降低(p<0.05)。5.与Control组比较,各Ni组大鼠睾丸组织iNOS酶活力和NO含量均显著升高；5.00 mg Ni组大鼠睾丸组织TNOS酶活力显著升高(p<0.01)。与1.25和2.50mg Ni组比较,5.00mg Ni组大鼠睾丸组织iNOS酶活力和NO含量均显著升高(p<0.01)。与2.50mg Ni组比较,50 mg GSPE组大鼠睾丸组织iNOS酶活力和NO含量均显著降低(p<0.05)；100 mg GSPE组大鼠睾丸组织iNOS酶活力和NO含量均显著降低(p<0.01)。6.与Control组比较,2.50和5.00mg Ni组大鼠睾丸细胞Bax蛋白表达量均显著升高(p<0.01)。与Control组比较,各Ni实验组大鼠睾丸细胞Caspase-3前体蛋白表达量均显著升高,且均出现Caspase-3切割片段,并呈剂量效应关系。与2.50 mg Ni组比较,50和100 mg GSPE组大鼠睾丸细胞Bax、Caspase-3前体及其切割片段蛋白表达量均显著降低(p<0.05)。7.与Control组比较,2.50和5.00mg Ni组大鼠睾丸细胞c-kit蛋白表达量均显著升高(p<0.01)。与2.50mg Ni组比较,50和100mg GSPE组大鼠睾丸细胞c-kit蛋白表达量均显著降低(p<0.01)。本研究结果显示,过量Ni暴露可引起雄性大鼠精子运动参数改变,导致生殖损伤。究其原因,可能与Ni增强大鼠睾丸组织氧化应激效应、致使Bax、c-kit蛋白表达上调,进而上调并激活睾丸细胞Caspase-3蛋白,导致睾丸生殖细胞周期紊乱及生殖细胞凋亡有关。然而,GSPE对Ni致生殖毒性具有拮抗作用,这可能是由于GSPE可以直接清除H2O2,降低NO和MDA水平,下调Bax和c-kit蛋白表达,进而下调及降低Caspase-3蛋白活性、抑制氧化应激和细胞凋亡,最终拮抗Ni的生殖毒性。

全文目录

中文摘要  3-5
Abstract  5-10
第一部分前言  10-27
  1.1 概述  10-12
  1.2 镍生殖毒性的研究历史  12-19
  1.3 镍毒性的干预  19-21
  1.4 葡萄籽原花青素  21-27
    1.4.1 概述  21
    1.4.2 葡萄籽原花青素的抗氧化作用  21-23
    1.4.3 葡萄籽原花青素的抗肿瘤作用  23-24
    1.4.4 葡萄籽原花青素的心血管保护作用  24-25
    1.4.5 葡萄籽原花青素的肝脏保护作用  25-26
    1.4.6 葡萄籽原花青素的其它生物学作用  26-27
第二部分实验材料和方法  27-36
  2.1 实验动物  27
  2.2 实验仪器和设备  27
  2.3 实验试剂和耗材  27-28
  2.4 实验方法  28-35
    2.4.1 剂量选择和动物分组  28-29
    2.4.2 实验流程  29
    2.4.3 大鼠睾丸脏器系数计算  29
    2.4.4 精子运动参数的测定  29-30
    2.4.5 睾丸细胞周期及细胞凋亡的测定  30-31
    2.4.6 睾丸组织氧化应激效应及NOS/NO水平的测定  31-32
    2.4.7 睾丸细胞Bax、Caspase-3和c-kit蛋白的测定  32-35
  2.5 统计处理  35-36
第三部分实验结果  36-45
  3.1 实验动物的一般情况、体重和睾丸脏器系数的变化  36
  3.2 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠精子运动参数的影响  36-39
  3.3 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞周期及细胞凋亡的影响  39-41
  3.4 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸组织氧化应激效应的影响  41
  3.5 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸组织NOS活性及NO水平的影响  41-42
  3.6 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞Bax和Caspase-3蛋白表达的影响  42-44
  3.7 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞c-kit蛋白表达的影响  44-45
第四部分讨论  45-55
  4.1 实验动物的一般情况、体重和睾丸脏器系数的变化  45
  4.2 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠精子运动参数的影响  45-47
  4.3 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞周期及细胞凋亡的影响  47-48
  4.4 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸组织氧化应激效应的影响  48-49
  4.5 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸组织NOS活性及NO水平的影响  49-51
  4.6 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞Bax、Caspase-3蛋白表达的影响  51-53
  4.7 镍及其与原花青素联合对雄性大鼠睾丸细胞c-kit蛋白表达的影响  53-55
第五部分结论  55-58
  5.1 主要结论  55
  5.2 研究展望  55-58
参考文献  58-68
在学期间的研究成果  68-69
  一、发表论文  68
  二、参与课题  68-69
教育及工作经历  69-70
致谢  70-71
附录  71-72
  英文缩略词表  71-72

镍对雄性大鼠的生殖毒性及原花青素的保护作用研究

内容摘要

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