低劑量莠去津對雄性小鼠生殖毒性作用

秦嫘 姜明 馬巖石 朱玉 何寶國

【摘要】建立低劑量的莠去津（ATR）對雄性小鼠生殖毒性的模型及其生殖毒性作用。在長期暴露后， ATR劑量組睪丸組織實質區排列紊亂，出現空泡化；睪酮（T）含量顯著性降低（P<0.001）；且ATR暴露能夠引起睪丸中類激素合成途徑相關基因的表達發生紊亂。表明低濃度的ATR可引起雄性小鼠性激素紊亂，睪丸結構改變，類激素合成相關基因表達量降低，可以對小鼠的生殖功能產生影響。

【關鍵詞】莠去津；環境內分泌干擾物；生殖毒性；激素

[中圖分類號]R114 [文獻標識碼]A [文章編號]2096-5249（2021）07-0184-02

莠去津（Atrazine， ATR）是目前世界范圍內應用量最大的三氯苯類除草劑，主要通過農業徑流和灌溉用水等途徑進入生態環境系統，由于其在生物體內的蓄積及通過食物鏈的傳遞從而對各物種機體都有損傷作用。近些年，由于ATR使用量大以及在環境中存留期長，對生物體表現出較為顯著的雌激素樣作用，其毒理學研究廣受關注[1-3]。盡管現在已經有很多研究證實了ATR能夠引起生命機體的生殖毒性，但多為對毒性劑量的檢測研究，對日常生活中可能存在的ATR暴露濃度下的毒性研究還比較少，而且通過長期飲用水暴露ATR對機體產生損害的研究還沒有得到關注，所以本研究以小鼠為受試動物，探究飲用水中ATR暴露對小鼠機體造成的損害及對其生殖器官產生的毒性影響。

1 材料和方法

1.1小鼠染毒及樣本采集 21日齡清潔級昆明雄性小鼠平均體重（20±2）g，由遼寧長生生物技術有限公司提供，生產許可證號SCXK（遼）2016-0001。適應性喂養7 d后隨機分為7組，10只/組，分別設為對照組、1.5 mg/kg、3.0 mg/kg、15 mg/kg、30/kg、150 mg/kg和300 mg/kg的ATR劑量組。第一次灌胃前每組小鼠尾靜脈采血50μL，靜置后離心，取血清凍存，之后連續灌胃70 d。樣本采集前12 h禁食，眼球采后處死小鼠，取睪丸組織于-80℃凍存備用。

1.1血清中T和LH的檢測兩次分離到的血清通過ELISA檢測T和LH的含量。

1.2類固醇合成通路上 關鍵因子mRNA表達量檢測根據Gene bank中的序列信息，設計特異性擴增引物，詳見表1。采用qRT-PCR方法對類固醇合成途徑上關鍵因子進行基因表達水平的測定。

1.3統計分析 數據以x±s表示，采用prism5軟件進行統計分析，采用雙側t檢驗，以P<0.05為具有統計學顯著性差異，以P<0.01為具有統計學極顯著差異。

2 結果

2.1血清中T和LH變化 如圖1，暴露前各組血清中T和LH無明顯變化，70 d后與對照組相比，劑量組血清T含量顯著性降低（P<0.001），LH含量升高，且有顯著性差異（P<0.05）。

2.2類激素合成途徑 相關基因水平變化如圖2，與對照組相比，類激素合成途徑相關基因的表達均有下降趨勢，其中stAR、CYP17A1和17β-HSD的相對表達量均顯著性降低（P<0.05）。

3 討論

三嗪類化學物質已經被許多研究證實是內分泌干擾物的典型，有研究表明高劑量的ATR會引起雄性生殖毒性[4-8]。有研究報道ATR暴露環境下可能會對人類的健康產生危害，其主要的接觸途徑是通過飲用水[9]。睪酮（T）是一種在睪丸間質細胞中生成的類固醇類激素，對雄性第二性征的發育起到關鍵的作用[10]，通過LH水平變化的影響，T的含量受下丘腦-垂體-睪丸軸調節。本研究針對ATR暴露雄性小鼠，在暴露第0 d檢測小鼠血清中T和LH水平，結果表明各組血清中T和LH的變化沒有顯著性差異，暴露70 d后檢測，ATR劑量組小鼠血清中T的水平顯著低于對照組，而低劑量的ATR對LH的變化不明顯，在150 mg/kg和300 mg/kg劑量組中LH的含量顯著性增高（如圖1），表明雄性體內T的合成受ATR暴露的影響，且血清中低濃度的T會通過下丘腦-垂體-睪丸軸進行負反饋調節使血清中LH的含量升高。

睪丸中睪酮合成通路上關鍵因子的基因表達量，即stAR，CYP17A1，CYP450scc和17β-HSD，為T合成途徑的關鍵酶基因[11]。本研究中暴露ATR后類固醇合成途徑關鍵因子基因表達量的分析結果顯示與對照組相比，劑量組的stAR、CYP17A1和17β-HSD的表達均明顯降低，表明ATR可以干擾睪丸間質細胞中T合成途徑，引起雄性生殖毒性，表明低濃度的ATR可以對小鼠的生殖功能產生影響。

本研究結果與國內流行病學調查的結果基本一致，即 ATR的暴露可以引起雄性生殖毒性，而目前大部分研究表明高劑量的ATR能夠引起毒性效應。本研究結果顯示低濃度的ATR的長期暴露同樣可以對小鼠的生殖功能產生影響，表明對于ATR的安全使用風險需要更進一步的研究，生活中ATR的暴露風險需要得到更多的關注。

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基金項目：齊齊哈爾市科學技術計劃項目（編號：SFGG-201705）

作者簡介：秦嫘（1989.01-），女，山東省萊蕪市人，碩士研究生，研究實習員，研究方向：生殖毒理學。

*通信作者：何寶國，齊齊哈爾醫學院實驗動物中心。