生物化学与分析生物化学

抽象的

Bio America 2016：砷诱导小鼠睾丸的分子分析 - Akhileshwari Nath - SS 医院和研究所

Akhileshwari Nath、JK Singh、Priyanka、Aseem Kumar Anshu、Sacchidanand Behera 和 Chandan Kumar Singh

砷是一种强效的环境毒物，通过食物链影响生物系统，产生毒性并干扰不同的信号通路，从而抑制免疫系统并最终导致各种疾病。在之前的研究中，对砷污染地区进行了广泛的调查工作，并收集了饮用水和血液样本。从 SS 医院和研究所的癌症患者那里收集了组织样本。在确认饮用水、血液和组织样本中砷含量显著高后，进行了本研究。本研究旨在观察砷对小鼠模型中睾丸细胞的影响及其对睾丸基因表达的影响。以 2 mg/kg 体重的剂量给瑞士白化小鼠施用亚砷酸钠，持续不同的时间。用原子吸收分光光度计估算砷含量。进行了 TUNEL 测定以观察 DNA 损伤，并进行了微阵列分析以观察施用亚砷酸钠的小鼠模型中的 mRNA 表达谱。在瑞士白化小鼠的睾丸中发现砷的高积累。在瑞士白化小鼠接受砷治疗的睾丸细胞中观察到了显著的 DNA 损伤。此外，一些基因的 mRNA 显示出它们的表达改变。在本研究中，可以得出结论，砷会影响睾丸细胞，导致 DNA 损伤并改变睾丸基因表达。因此，我们的结果表明，砷积累量高的小鼠表现出基因表达改变。研究了砷对瑞士白化小鼠睾丸组织的影响。通过饮水，以 30、45 和 60 天的剂量水平向小鼠（25±30g）施用亚砷酸钠 (NaAsO2)。治疗后，取出睾丸器官，称重并处理以进行组织病理学评论。结果表明，接受砷处理的小鼠表现出基于剂量的曲细精管直径和各种配子发生细胞群（即静息精母细胞、粗线期精母细胞和第 7 步精子细胞，精原细胞除外）的缓慢减少。Leydig 细胞萎缩在剂量结构化方式下广泛延长，表明砷对小鼠精子发生有确切影响。这些观察结果得到了上述治疗机构中 Leydig 细胞群缓慢减少的支持。最后，上述影响证实了砷对小鼠睾丸的毒性作用。由于自然和人为因素，环境中的砷含量非常高。摄入受污染的饮用水是人类接触砷的主要途径。砷暴露会导致人类急性和慢性毒性。人类砷暴露与严重的健康问题有关，包括皮肤癌、糖尿病、肝脏、肾脏和中枢神经系统问题。它还会导致许多其他毒性后果。砷对雄性生殖的影响首先在小鼠身上进行研究，然后在鱼类身上进行研究。实验大鼠接触砷已证明会产生类固醇生成障碍，从而导致精子发生受损。目前很少有研究表明饮用水中的砷与小鼠睾丸组织的氧化应激和遗传毒性有关。另一方面，最近的研究表明，砷可能通过影响垂体睾丸轴而导致睾丸毒性。然而，饮用水中亚砷酸钠对小鼠睾丸组织的剂量和时间依赖性影响尚未得到很好的结合。因此，当前研究的目的是研究饮用水中 30 或 40 mg/L 亚砷酸钠在 30、45 和 60 天内对小鼠睾丸组织学和精子发生的影响。砷被认为是有毒金属，会影响人类健康。许多人已经确定了全身性疾病，但关于砷毒性的男性生殖研究很少。先前的研究表明，铅、汞和铬等重金属会对男性生殖功能产生细胞毒性作用。在目前的观察中，瑞士小鼠接触砷后睾丸重量与对照组相比逐渐减少，表明睾丸组织细胞退化。该评论与 Pant 等人 2004 年的先前发现相吻合。这项研究中的睾丸组织学显示生精细胞的细胞损伤严重。此外，在上层处理组织中，生精小管内嗜酸性多核大细胞的出现表明细胞退化。在 30 和 40 mg/L 的浓度下，在 60 天内，在静息精母细胞、粗线期和球形精子细胞的数量中发现了全尺寸的缓慢剂量退化，而精原细胞的数量没有大幅减少。这些发现表明，在砷暴露后，精原细胞通过减数分裂的成熟过程被严重破坏。上述观察结果与 Omura 等人 2000 年的最新发现一致。在接受砷处理的小鼠的睾丸中发现间质 (Leydig) 细胞的退化。此外，在 60 天内，两种剂量的 Leydig 细胞数量均大幅减少。在 30 天内两种剂量的 Leydig 细胞核直径均显著扩大，而 Leydig 细胞直径在 45 和 60 天内缓慢减小。尽管本研究中进行了睾酮测定，但可以建议，Leydig 细胞的退化和 Leydig 细胞群体的大幅减少可能导致睾酮合成减少，进而扰乱精子发生过程。外源性砷的暴露也可能对细胞功能造成化学压力。睾丸间质细胞直径的初始增长可能是采用金属促使应变的更好迹象，但由于不断的应变效应，细胞衰竭可能是睾丸间质细胞萎缩的结果