甲氧滴滴涕对睾丸间质细胞发育和功能的影响机制

有机氯杀虫剂甲氧滴滴涕(MCX)污染严重。MCX及代谢物HPTE被认为有雌激素样的作用。雌激素干扰睾丸间质细胞（TLC）发育和功能，因此本项目假说是MCX及代谢物HPTE通过雌激素受体干扰TLC发育和功能。TLC发育和再生可用药物EDS造模。成年大鼠腹腔注射（ip）一次EDS （75mg/kg），4天后TLC消失，5-14天后干TLC细胞增殖，21天后干细胞转化为祖TLC，28天后转化为幼TLC，56天后转化为成年TLC。EDS5-14天是雌激素敏感期。因此本研究以BrdU标记增殖细胞，HSD3B1标记TLC，类固醇合成酶表达TLC功能，比较MXC、雌二醇（E2）加雌激素受体拮抗剂ICI后干、祖和幼TLC的增殖和分化动态。又以α雌激素受体敲除小鼠和垂体细胞LβT2细胞研究MXC的作用是通过α雌激素干预垂体LH分泌或直接干预TLC增殖和分化。本研究为我国制定MCX污染的防治提供基础。

目的: 研究环境污染物甲氧滴滴涕长期暴露对成年大鼠睾丸间质细胞发育和功能的影响。方法: 成熟雄性SD大鼠分为4组，空白对照组、阳性对照E2组( 250 g /kg体重)、MXC低剂量组（10 mg/kg体重）、MXC高剂量组（100 mg/kg体重）。注射EDS消除睾丸间质细胞，在EDS后的7-30天，每天灌胃染毒，于EDS后14天（测PLC）、32天（测ILC）和58 天（测ALC），每组分别处死5只大鼠。取一侧睾丸，Q-PCR测量间质细胞发育期间细胞周期调控因子的表达，及TLC合成和代谢睾酮（T）的系列酶的mRNA变化；部分放免法检测系列睾酮合成酶的含量；另一侧睾丸用免疫组化法以抗HSD11B1抗体免疫组化标记TLC，以苏木素染色标记细胞核，计算标记祖TLC和较成熟TLC标记指数，检测TLC增生情况。取垂体，Q-PCR测量垂体前叶的Esr1( 编码雌激素受体)、Nr3c4 (编码雄激素受体)和Lhb(编码黄体生成素LHβ亚单位)的mRNA变化。取血液用放免法测量睾酮与雄二醇（DIOL）等雄激素产物水平作为衡量生殖毒性的指标。结果：1.在EDS后14天、58天，MXC和E2均降低了血清T水平；EDS后58天，MXC显著性降低了雄激素产物T、DIOL以及T/DIOL。2.EDS后58天，免疫组化及细胞计数结果显示100 mg/kg MXC与250 g/kg E2抑制间质细胞数量，且在EDS后58天，MXC使间质细胞发育延缓停滞在PLCs阶段。3.EDS后58天，MXC显著性下调胆固醇转运蛋白Scarb1及睾酮合成酶 Hsd17b3 mRNA水平，E2 也使Hsd17b3表达明显下调；酶学检测亦支持E2和MXC能明显抑制Hsd17b3活性的这一结果。4.EDS后14天、58天，MXC抑制细胞周期调控因子Pdgfra，EDS后58天，MXC可抑制Pdgfb。而间质细胞发育过程中，E2对这些周期调控因子均未现显著性影响。5.MXC干扰间质细胞发育期间丘脑-垂体-性腺轴的调控，在EDS后32天，抑制Lhb及Esr1的表达，对雄激素受体则无影响。而250 g/kg E2在间质细胞发育期间对这些基因均无显著性影响。结论：MXC和E2分别通过不同机制影响大鼠间质细胞发育，引起生殖毒性。MXC影响间质细胞的发育分化使其停滞在祖细胞阶段,而E2则主要抑制间质细胞发育早期的增殖。