關于錳對小鼠精子數量、畸形率和活動度影響的研究

　　近年來，隨著對錳的生殖毒理、生殖流行病學和生殖生化領域的研究進展，錳對男性生殖系統的損害已漸漸受到重視，并提出以精子數量、精子形態結構和精子運動能力等作為衡量環境有害因素對雄性生殖機能影響的重要觀察指標〔1〕。為此，本文對小鼠精子數量、畸形率和活動度進行了研究。

　　1 材料與方法

　　11 實驗動物 6~8周雄性昆明種小鼠100只，體重23~28g（貴陽醫學院實驗動物中心），合格證號為SCXK 2002-0001.隨機分為4組，即3個不同劑量MnCl2組（75,15,30mg/kg）和對照組，分別給予腹腔注射MnCl2和等量生理鹽水，1次/d,每周5d, 每組25只，每周測小鼠體重，調整用錳量。

　　12 主要試劑 MnCl2?4H2O（中國醫藥集團上海化學試劑公司）。

　　13 標本收集 分別于染錳3,7,14,28,56d隨機每組取5只小鼠，脫臼處死，立即分離附睪。

　　14 精子計數 參照文獻〔2〕。

　　15 精子活動度 參照文獻〔2〕。精子活動度分級參照WHO推薦的方法，按精子游泳狀態將精子活動度分為4級〔3〕。精子活動度=（Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ）/（Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ） ×100%.

　　16 精子畸形率 取上述精子懸液500μl,加入2%伊紅溶液50μl,染色1min,涂片，甲醇固定。油鏡下觀察1000個精子/只，用‰表示精子畸形率〔4〕。精子畸形分類參照文獻〔5〕的方法。

　　17 統計分析 采用SPSS 110統計軟件進行分析。所得計量資料用±s表示，用F分析進行檢驗；精子活動度采用χ2檢驗；精子畸形率用Poisson分布進行檢驗。

　　2 結果

　　21 氯化錳對小鼠精子數量的影響（表1） 各組在染錳第3,7d精子計數與對照組比較，差異無統計學意義（P>005）；染錳14d,30mg/kg組精子計數開始降低，與對照組比較，差異有統計學意義（P<005）；染錳28d,3個染錳組精子計數與對照組比較，差異有統計學意義（P<005,P<001,P<001）；至染錳56d,3個染錳組精子計數均顯著降低，與對照組比較，差異有統計學意義（P<001），精子數量隨染錳劑量增加和時間延長逐漸減少。

　　表1 染錳劑量和時間對小鼠精子數量的影響（略）

　　注：與對照組比較，a P<005,b P<001;與相同劑量組染錳3d比較，c P<005,d P<001;與相同劑量組染錳28d比較，e P<005,f P<001

　　22 氯化錳對小鼠精子畸形率的影響（表2） 畸形精子的類型以無鉤、香蕉頭和不定形為主，在15與30mg/kg組中偶見雙頭和雙尾的精子，染錳至28d,15,30mg/kg組精子畸形率明顯增加，與對照組比較差異均有統計學意義（P<001）。染錳至56d,各染錳組精子畸形率與對照組比較差異有統計學意義（P<001）。且隨染錳劑量的增加，精子畸形率升高，呈明顯正相關（r=0430,P<001）。結果顯示精子畸形率隨染錳時間的延長而逐漸增高，亦呈明顯正相關（r=0592,P<001）。

　　23 染錳劑量及時間對小鼠精子活動度的影響（表3） 隨染錳劑量的增加和染錳時間的延長，活動精子數明顯降低，與劑量和時間呈明顯負相關（r=-0571,P<001;r=-0381,P<001）。

　　表2 染錳劑量和時間對小鼠睪丸精子畸形率的影響（略）

　　注：與對照組比較，a P<005,b P<001;與相同劑量組染錳3d比較，c P<005,d P<001;與相同劑量組染錳28d比較，e P<005,f P<001

　　表3 染錳劑量與時間對小鼠精子活動度的影響（略）

　　注：與對照組比較，a P<005,b P<001;與相同劑量組染錳3d比較，c P<005,d P<001;與相同劑量組染錳28d比較，e P<005,f P<001

　　3 討論

　　本實驗發現，隨染錳劑量的增加和時間的延長，各劑量組小鼠精子數量逐漸減少。提示錳可以通過血睪屏障，干擾生精細胞分裂、分化的過程。研究發現，錳能使多巴胺（DA）和5-羥色胺（5-HT）含量減少，從而降低了DA和5-HT對垂體促性腺激素（LH、FSH）的抑制，導致FSH和LH水平升高〔6〕。下丘腦受循環中性激素水平的負反饋調節作用而使睪酮濃度下降。已知精子的生成是一個極其復雜的過程，有多種因素共同參與調節，其中睪酮是人們所熟知的一個重要因素〔7〕。睪酮的主要生理作用之一是促進精子發生，錳可間接導致睪酮濃度下降，從而使精子數量減少。錳可抑制乳酸脫氫酶（LDH），阻礙精子能量來源，干擾粗線期初級精母細胞的減數分裂及分化為精子的過程，從而影響精子的數量和活動力〔8〕。染錳14d,30mg/kg組即出現精子數量的減少，提示錳可通過血睪屏障，直接殺傷精子。本實驗結果顯示，染錳28d,15,30mg/kg組小鼠的精子畸形率均顯著高于對照組，且存在著劑量-效應關系和時間-效應關系。推斷染錳4周即可引起精子畸形率增高。目前認為精子形態是由多基因控制。化學物質可使精子頭部畸形，而精子頭部損傷又與生殖細胞突變高度相關。研究證實，錳可導致早期精細胞微核率明顯升高，提示錳具有生殖細胞遺傳學效應，是較強的染色體斷裂劑〔9〕。氯化錳可使生精細胞發生基因突變和染色體畸變，從而導致小鼠精子畸形率升高。

　　參考來源：《錳對小鼠精子數量、畸形率和活動度影響》才秀蓮，李興升，李季蓉，張先平，《中國公共衛生》， 2007, 23（1）：104-105

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