维生素C 和B1 对铅致小鼠睾丸损伤保护作用研究
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第 19 卷第 4 期 2010 年 08 月
中 国组织化学与细胞化学杂志
CHINESE JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY AND CYTOCHEMISTRY
Vo l 19 N o 4 August 2010
维生素 C 和 B1 对铅致小鼠睾丸损伤保护作用研究
陕 光 张孝斌
*
杨嗣星
收稿日期! 2010 04 12 修回日期! 2010 06 01 作者简介! 陕光 , 男 ( 1980 年 ) , 汉族 , 博 士。 * 通讯作者 ( T o who m co rr espondence sho uld be addr essed)
第4期
陕
光等
维生素 C 和 B1 对铅致小鼠睾丸损 伤保护作用研究
湖北 430060)
( 武汉大学人民医院泌尿
科
摘要! 目的 探讨维生素 C 、 B1 联合用药 拮抗铅对 睾丸的 毒性作 用。方法 1 30 只雄 性小鼠 随机分为 2 组 ( 15 只/ 组 ) : 空白对照组 和铅染毒组。染铅组雄性小鼠每日腹腔注射醋酸铅 20 mg / kg, 空白对照组给 予等容量的生理盐水 , 一 日一次 , 第 42 日结束以上实验。将小鼠取血 , 用试剂盒检测血浆中谷胱甘肽的含 量、谷胱 甘肽过氧化物酶 ( G Px ) 和谷 胱 甘肽还原酶 ( GR) 的活性。将睾丸组织经过处理后 , 在光镜 及透射电镜 下观察睾丸 组织结构 变化 ; 2 45 只 雄性小鼠随 机 分为 3 组 ( 15 只 / 组 ) : 空白对照组、铅染毒组和维生 素联合干预组。染铅组雄性小鼠每日腹腔注射醋酸铅 20 mg / kg , 维生 素干预组在染铅后 , 即时每组小鼠给予维生素 C 和维 生素 B 1 , 一日一次 , 第 42 日结束。 处死小鼠 , 取血 , 用试 剂盒检 测 血浆中谷胱甘肽的含量 , 谷胱甘肽过氧化物酶 ( GP x) 和谷胱甘肽还原 酶 ( G R) 的活性。在光镜以 及透射电 镜下观察睾 丸 组织结构变化。结果 1 与空白对照组比较 , 醋酸铅染毒组小鼠血浆中还原型谷胱甘肽 ( G SH) 的水平降 低 , GSH / G SSG 的比例降低 , GPX 活性升高 , GR 活性降低 ; 光镜下睾丸组织生精 小管变薄 , 各 级生精细 胞、支持细 胞减少 , 部 分细胞 核 出现核固缩 ; 3 电镜下染毒组小鼠睾丸组织超微结构变化明显 , 支持细胞溶酶体增多 , 线粒体肿胀空 泡化 ; 2 与醋酸铅染 毒组比较 , 维生素干预组小鼠血浆中还原型谷胱 甘肽 ( GSH ) 的水平 升高 , G SH / G SSG 的比例升 高 , GP x 活性 降低 , GR 活性升高 ; 光镜观察结果 : 与染铅组相比 , 维生素 B1 和 C 联合干预组 中破坏的睾丸生精上皮有所恢复 ; 电镜观察结果 : 与 染铅组相比 , 维生素 B1 和 C 联合干预组睾 丸组织超微结构基本恢复正常 , 生精细胞和支持细胞结构正常 , 细胞器丰富 。结 论 1 醋酸铅使体内 GSH 的水平降低 , G PX 活性升 高 , G R 活 性降低 , 从而诱 导氧化 应激的 发生 , 导致 染铅小 鼠睾丸 的 损伤 ; 2 维生素干 预组小鼠血浆中还原型谷胱甘肽 ( GSH ) 的水平升高 , GSH/ GSSG 的比例升高 , GP x 活性降低 , GR 活 性升高 , 维生素干预组小鼠血浆中氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘 肽 , 从而发挥 抗氧化作 用 , 对小鼠睾 丸起到保护 作 用。 关键词! 醋酸铅 ; 生精细胞 ; 氧化应激 ; G SH; G PX; G R; 维生素 B1 ; 维生素 C 中图分类号! R698 文献标识码! A DOI: 10 3870/ zgzzhx 2010 04 018
PROTECTIVE EFFECT OF ASCORBIC ACID AND THIAMINE SUPPLEMENTATION AGAINST DAMAGE CAUSED BY LEAD IN TESTES OF MICE Shan Guang, Zhang Xiaobing * , Yang Cix ing ( Dep ar tment of Ur ology , T he Peop l e ' s H osp it al of Wuhan Univ ersi ty , H ubei 430060 , China) Abstract! Object ive T o invest igat e t he prot ect ive ef fect and apopt osis relat ed m echanism of ascor bic acid and t hiamine supplementat ion against dam age caused by lead in the test es of mice M et hods 1 30 male mice w ere r ando mly assigned int o 2 g roups ( 15/ g roup) : ( 1) Cont rol g roup: A nimals served as neg a t ive cont rols and r eceived t ap w at er alone; ( 2) P b t reat ed group: Animals w ere t reated w it h P b ( 20 mg/ kg ) and received lead acetat e by int raperit oneal inject io n daily All t he mice w ere anaesthet ized w it h et her and killed by cervical dislocat ion o n t he 42nd t est day T he activ it y of GP x and GR in the plasma w ere de t ermined w it h act ivit y assay kit s according t o the manuf act ure∀s inst ruct ions Under light micr oscope and tr ansm issio n elect ron micro scope ( T EM ) , cyt oarchit ect ure changes of specimens st ained w it h hemat ox ylin and eosin ( H E) w ere observed 2 45 m ale m ice w ere random ly assigned int o 3 gro ups ( 15/ g roup) : ( 1) Co nt ro l g roup: Anim als served as negat iv e cont ro ls and received t ap w at er alone; ( 2) Pb t reated group: Anim als w ere t reated w ith Pb ( 20 m g/ kg) and received lead acet ate by int raperit oneal inject ion daily; ( 3) Vitamin prot ect ed group: Animals w ere inject ed Vit C 420 m g/ kg com bined w it h Vit B1 30 mg / kg daily af er Pb t reat ment Bo od w as co llect ed in t ubes cont aining et hy lene diamine t et raacet ic acid as ant icoag ulant, the level of glut at hione w as measured using a glut at hone assay kit T he activit y o f GPx and GR in the plas m a w as determ ined w it h act ivit y assay kits T est es w ere fix ed in co ld fix ativ e f or 48 h, and t hen paraf fin sect ions w ere made U nder lig ht microscope and t ransmission elect ron micr oscope ( T EM ) , cy t oarchit ec
395Βιβλιοθήκη Baidu
t ure changes of specimens stained w ere observed Result s 1 T he GSH level in t he Pb t reat ed g roup de creased com pared w it h t hat of t he cont rol goup, GSH / GSSG rat io also decreased, and t he activ it y of GPx increased w hile t hat of GR decreased U nder light microscopy, many seminiferous tubules becam e thin, and disappearance of most sperm atids and spermat ozoa w as also observ ed in t he P b t eat ed g roup U nder T EM , t he t est is ult rastructure o f t he Pb t reat ed group changed sig nif icantly , w it h increased ly sosome of sert oli cells and sw elling and v acuolizat io n o f mito chondria 2 T he GSH level in the vit amin prot ect ed gro up increased w hen co mpared w it h t hat o f t he P b t reat ed go up, GSH / GSSG rat io also increased, and the act ivity of GP x decreased w hile t hat of GR incr eased Under light micr oscopy , t he pat holo gic changes in seminif erous t ubules had part ly recovered, and some displayed a f ull sperm at og enic co mponent U nder T EM , t he t est is ult rastructure in m ice ex po sed t o vit am in B1 and C ret ur ned t o normal t est icular tissue, germ cells and Ser to li cells w ere no rmal, and org anelles w ere rich in sperm at og onia Conclusion 1 T he GSH lev el in t he P b tr eat ed gr oup decreased, GSH / GSSG rat io decreased, t he act ivit y of GPx increased w hile t he act ivit y o f GR decreased, w hich may induce o xidat ive st ress 2 T he GSH lev el in t he vit am in pro tected gr oup increased, GSH / GSSG rat io increased, t he act iv it y of GPx decreased w hile t he act iv it y of GR increased GSSG is conver ted t o the reduced f orm ( GSH ) by vit amin B1 and C Key words! Lead; T est is; Oxidat ive St ress; GSH ; GPx ; GR; Vitamin C; V it amin B 1 铅是自然界普遍存在并被 广泛应用的一 种金 属。在工业革命之前人体对环境中铅的接触相对较 少, 但随着工业化和大规模的采矿 , 这种接触日益 增加。与其他非必需元素相比 , 环境中铅的污染相 对较高。在体内 , 铅以稳定的氧化态铅存在 , 目前 尚未发现其有生理 功能, 理 想的血 浓度为零
中 国组织化学与细胞化学杂志
CHINESE JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY AND CYTOCHEMISTRY
Vo l 19 N o 4 August 2010
维生素 C 和 B1 对铅致小鼠睾丸损伤保护作用研究
陕 光 张孝斌
*
杨嗣星
收稿日期! 2010 04 12 修回日期! 2010 06 01 作者简介! 陕光 , 男 ( 1980 年 ) , 汉族 , 博 士。 * 通讯作者 ( T o who m co rr espondence sho uld be addr essed)
第4期
陕
光等
维生素 C 和 B1 对铅致小鼠睾丸损 伤保护作用研究
湖北 430060)
( 武汉大学人民医院泌尿
科
摘要! 目的 探讨维生素 C 、 B1 联合用药 拮抗铅对 睾丸的 毒性作 用。方法 1 30 只雄 性小鼠 随机分为 2 组 ( 15 只/ 组 ) : 空白对照组 和铅染毒组。染铅组雄性小鼠每日腹腔注射醋酸铅 20 mg / kg, 空白对照组给 予等容量的生理盐水 , 一 日一次 , 第 42 日结束以上实验。将小鼠取血 , 用试剂盒检测血浆中谷胱甘肽的含 量、谷胱 甘肽过氧化物酶 ( G Px ) 和谷 胱 甘肽还原酶 ( GR) 的活性。将睾丸组织经过处理后 , 在光镜 及透射电镜 下观察睾丸 组织结构 变化 ; 2 45 只 雄性小鼠随 机 分为 3 组 ( 15 只 / 组 ) : 空白对照组、铅染毒组和维生 素联合干预组。染铅组雄性小鼠每日腹腔注射醋酸铅 20 mg / kg , 维生 素干预组在染铅后 , 即时每组小鼠给予维生素 C 和维 生素 B 1 , 一日一次 , 第 42 日结束。 处死小鼠 , 取血 , 用试 剂盒检 测 血浆中谷胱甘肽的含量 , 谷胱甘肽过氧化物酶 ( GP x) 和谷胱甘肽还原 酶 ( G R) 的活性。在光镜以 及透射电 镜下观察睾 丸 组织结构变化。结果 1 与空白对照组比较 , 醋酸铅染毒组小鼠血浆中还原型谷胱甘肽 ( G SH) 的水平降 低 , GSH / G SSG 的比例降低 , GPX 活性升高 , GR 活性降低 ; 光镜下睾丸组织生精 小管变薄 , 各 级生精细 胞、支持细 胞减少 , 部 分细胞 核 出现核固缩 ; 3 电镜下染毒组小鼠睾丸组织超微结构变化明显 , 支持细胞溶酶体增多 , 线粒体肿胀空 泡化 ; 2 与醋酸铅染 毒组比较 , 维生素干预组小鼠血浆中还原型谷胱 甘肽 ( GSH ) 的水平 升高 , G SH / G SSG 的比例升 高 , GP x 活性 降低 , GR 活性升高 ; 光镜观察结果 : 与染铅组相比 , 维生素 B1 和 C 联合干预组 中破坏的睾丸生精上皮有所恢复 ; 电镜观察结果 : 与 染铅组相比 , 维生素 B1 和 C 联合干预组睾 丸组织超微结构基本恢复正常 , 生精细胞和支持细胞结构正常 , 细胞器丰富 。结 论 1 醋酸铅使体内 GSH 的水平降低 , G PX 活性升 高 , G R 活 性降低 , 从而诱 导氧化 应激的 发生 , 导致 染铅小 鼠睾丸 的 损伤 ; 2 维生素干 预组小鼠血浆中还原型谷胱甘肽 ( GSH ) 的水平升高 , GSH/ GSSG 的比例升高 , GP x 活性降低 , GR 活 性升高 , 维生素干预组小鼠血浆中氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘 肽 , 从而发挥 抗氧化作 用 , 对小鼠睾 丸起到保护 作 用。 关键词! 醋酸铅 ; 生精细胞 ; 氧化应激 ; G SH; G PX; G R; 维生素 B1 ; 维生素 C 中图分类号! R698 文献标识码! A DOI: 10 3870/ zgzzhx 2010 04 018
PROTECTIVE EFFECT OF ASCORBIC ACID AND THIAMINE SUPPLEMENTATION AGAINST DAMAGE CAUSED BY LEAD IN TESTES OF MICE Shan Guang, Zhang Xiaobing * , Yang Cix ing ( Dep ar tment of Ur ology , T he Peop l e ' s H osp it al of Wuhan Univ ersi ty , H ubei 430060 , China) Abstract! Object ive T o invest igat e t he prot ect ive ef fect and apopt osis relat ed m echanism of ascor bic acid and t hiamine supplementat ion against dam age caused by lead in the test es of mice M et hods 1 30 male mice w ere r ando mly assigned int o 2 g roups ( 15/ g roup) : ( 1) Cont rol g roup: A nimals served as neg a t ive cont rols and r eceived t ap w at er alone; ( 2) P b t reat ed group: Animals w ere t reated w it h P b ( 20 mg/ kg ) and received lead acetat e by int raperit oneal inject io n daily All t he mice w ere anaesthet ized w it h et her and killed by cervical dislocat ion o n t he 42nd t est day T he activ it y of GP x and GR in the plasma w ere de t ermined w it h act ivit y assay kit s according t o the manuf act ure∀s inst ruct ions Under light micr oscope and tr ansm issio n elect ron micro scope ( T EM ) , cyt oarchit ect ure changes of specimens st ained w it h hemat ox ylin and eosin ( H E) w ere observed 2 45 m ale m ice w ere random ly assigned int o 3 gro ups ( 15/ g roup) : ( 1) Co nt ro l g roup: Anim als served as negat iv e cont ro ls and received t ap w at er alone; ( 2) Pb t reated group: Anim als w ere t reated w ith Pb ( 20 m g/ kg) and received lead acet ate by int raperit oneal inject ion daily; ( 3) Vitamin prot ect ed group: Animals w ere inject ed Vit C 420 m g/ kg com bined w it h Vit B1 30 mg / kg daily af er Pb t reat ment Bo od w as co llect ed in t ubes cont aining et hy lene diamine t et raacet ic acid as ant icoag ulant, the level of glut at hione w as measured using a glut at hone assay kit T he activit y o f GPx and GR in the plas m a w as determ ined w it h act ivit y assay kits T est es w ere fix ed in co ld fix ativ e f or 48 h, and t hen paraf fin sect ions w ere made U nder lig ht microscope and t ransmission elect ron micr oscope ( T EM ) , cy t oarchit ec
395Βιβλιοθήκη Baidu
t ure changes of specimens stained w ere observed Result s 1 T he GSH level in t he Pb t reat ed g roup de creased com pared w it h t hat of t he cont rol goup, GSH / GSSG rat io also decreased, and t he activ it y of GPx increased w hile t hat of GR decreased U nder light microscopy, many seminiferous tubules becam e thin, and disappearance of most sperm atids and spermat ozoa w as also observ ed in t he P b t eat ed g roup U nder T EM , t he t est is ult rastructure o f t he Pb t reat ed group changed sig nif icantly , w it h increased ly sosome of sert oli cells and sw elling and v acuolizat io n o f mito chondria 2 T he GSH level in the vit amin prot ect ed gro up increased w hen co mpared w it h t hat o f t he P b t reat ed go up, GSH / GSSG rat io also increased, and the act ivity of GP x decreased w hile t hat of GR incr eased Under light micr oscopy , t he pat holo gic changes in seminif erous t ubules had part ly recovered, and some displayed a f ull sperm at og enic co mponent U nder T EM , t he t est is ult rastructure in m ice ex po sed t o vit am in B1 and C ret ur ned t o normal t est icular tissue, germ cells and Ser to li cells w ere no rmal, and org anelles w ere rich in sperm at og onia Conclusion 1 T he GSH lev el in t he P b tr eat ed gr oup decreased, GSH / GSSG rat io decreased, t he act ivit y of GPx increased w hile t he act ivit y o f GR decreased, w hich may induce o xidat ive st ress 2 T he GSH lev el in t he vit am in pro tected gr oup increased, GSH / GSSG rat io increased, t he act iv it y of GPx decreased w hile t he act iv it y of GR increased GSSG is conver ted t o the reduced f orm ( GSH ) by vit amin B1 and C Key words! Lead; T est is; Oxidat ive St ress; GSH ; GPx ; GR; Vitamin C; V it amin B 1 铅是自然界普遍存在并被 广泛应用的一 种金 属。在工业革命之前人体对环境中铅的接触相对较 少, 但随着工业化和大规模的采矿 , 这种接触日益 增加。与其他非必需元素相比 , 环境中铅的污染相 对较高。在体内 , 铅以稳定的氧化态铅存在 , 目前 尚未发现其有生理 功能, 理 想的血 浓度为零