10124-36-4 / 白頭翁對硫酸鎘誘發小鼠精子畸形的抑制作用

鎘是一種重金屬, 它與氧、氯、硫等元素形成無機化合物分布于自然界中, 是工業和環境的常見污染物, 對動物的體細胞和生殖細胞有顯著的誘變作用[1-4], 然而這些化學物質很難簡單地去除。因此, 尋找具有抗誘變作用的天然物質, 以有效地預防和去除環境中鎘的有害效應是當前一項有實際應用價值的研究。本文作者采用小鼠精子畸形實驗, 研究了中草藥白頭翁 (Pulsarilla Chinensis Regel) 對硫酸鎘 (CdSO4) 引起的小鼠雄性生殖細胞遺傳物質損傷的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

本校實驗動物部提供的昆明種雄性小鼠, 體重25~30 g。

1.2 實驗藥品

白頭翁水提取物:取白頭翁16 g (吉林大藥房提供并鑒定) , 雙蒸水300 ml浸泡1 h, 常規反復煎煮3次, 混合3次濾液, 濃縮成所需濃度, 4℃保存;CdSO4:分析純, 含量不少于99% (沈陽市試劑廠) ;絲裂霉素C (MMC) :日本協和發酵工業株式會社。

1.3 實驗分組

隨機分為陰性對照組 (N·S) , 陽性對照組 (MMC1.0 mg·kg-1) , CdSO4 誘變實驗組 (44、22和11 mg·kg-1, 相當于1/2、1/4和1/8 LD50) , 白頭翁誘變實驗組 (1.0、2.0、4.0和8.0 g·kg-1, 相當于人 5×、10×、20×和40× 臨床常用劑量) , 白頭翁抗誘變實驗組 (CdSO4 22 mg·kg-1+白頭翁各劑量組) , 每組6只動物。

1.4 實驗方法

MMC腹腔注射給藥, 其它藥物均為灌胃給藥, 抗誘變實驗組白頭翁和CdSO4同時給藥, 每天1次, 連續5 d。首次給藥后5周末, 以頸椎脫臼法處死小鼠, 剪開腹膜, 取出睪丸, 分離附睪, 常規方法制片。在高倍鏡下檢查精子形態, 每只動物檢查完整的精子1000個。精子畸形的類型有無鉤、無定形、香蕉形、雙頭、雙尾以及胖頭。無尾精子, 頭部重迭的或整個精子與另一個重迭的均不計數。不同畸形精子分類計數后, 計算每組動物精子畸形百分率。

1.5 統計學處理

采用t檢驗。

2 結 果

2.1 CdSO4誘發的小鼠精子畸形測定

CdSO4可使小鼠畸形率明顯升高 (P<0.01) , 并出現了胖頭、雙頭和雙尾等嚴重畸形精子, 見表1。

2.2 白頭翁誘發的小鼠精子畸形測定

白頭翁各劑量組誘發的精子畸形率與陰性對照組相近, 無統計學意義, 見表2。

2.3 白頭翁對CdSO4誘發的精子畸形的抑制作用

當白頭翁與CdSO4同時給予動物, 可使CdSO4所誘發的精子畸形率明顯下降, 并具有劑量-效應關系。各種類型的畸形精子均明顯降低, 雙頭或雙尾等嚴重畸形精子也明顯減少, 見表3。

3 討 論

小鼠精子畸形試驗是評價環境理化因子對哺乳類動物雄性生殖細胞遺傳學損傷的一種有效檢測方法, 但不同發育階段的生殖細胞對化學物質的敏感性是不同的。一般認為在精原細胞后期或初級精母細胞早期對化學誘變劑較為敏感[5]。因而首次給藥4~5周后一次性檢查所獲得的精子畸形率較高, 連續5次給藥的亞急性試驗比一次性給藥的急性試驗更具有重現性。研究證明精子的發生受基因控制, 當環境中化學物質使生殖細胞的基因發生突變或干擾基因的表達過程, 就會導致精子畸形率增高。所以, 被引起的精子形態改變反映了雄性生殖細胞的遺傳損傷。

白頭翁主要用于結腸癌、直腸癌等腸道癌癥的治療, 也可用于子宮頸癌、腦垂體瘤、甲狀腺瘤、膀胱及肺癌等治療[6], 是我國傳統醫學中常用的抗癌中草藥。本研究結果表明, 白頭翁可使CdSO4誘發的精子畸形率明顯降低, 說明白頭翁可以有效地抑制鎘對生殖細胞遺傳物質的損傷, 即白頭翁對環境中的化學誘變劑有明顯的抗誘變效應。白頭翁抗誘變作用的機理尚不清楚, 由于本研究采用白頭翁與CdSO4同時給藥的亞急性實驗方法, 所以本文作者推測其作用可能是通過減少鎘的吸收或/和通過增強機體的防御功能, 從而減少了鎘對生殖細胞的遺傳損傷, 以及通過誘生DNA 修復的酶類, 使DNA損傷得到及時的修復等多方面效應的綜合結果。

參考文獻

[1]劉 杰.鎘的毒性和毒理學研究進展[J].中華勞動衛生職業病雜志, 1998, 16 (1) :1-3.

[2]劉 冰, 龐慧民.五加皮的體內抗誘變性研究[J].癌變·畸變·突變, 1999, 11 (1) :11-13.

[3]劉 冰, 龐慧民.鎘的遺傳毒性效應及中藥五加皮防護研究[J].白求恩醫科大學學報, 1999, 23 (3) :238-239.

[4]龐慧民, 朱玉琢.益母草對硫酸鎘誘發的小鼠骨髓細胞微核率的影響[J].吉林大學學報 (醫學版) , 2002, 28 (5) :463-464.

[5]L yonMF.Sensitivity of various germ-cell to environm entalmutagens[J].MutatRes, 1981, 87:323-345.

[6]張明慶, 龔惠明.抗腫瘤中藥的臨床應用[M].北京:人民衛生出版社, 1998.151-153