周晓娟,赵长瑶 (长江大学医学院,湖北 荆州 434023)
毒死蜱对未成年小鼠雌激素样作用的研究
周晓娟,赵长瑶 (长江大学医学院,湖北 荆州 434023)
目的:观察有机磷农药毒死蜱(CPF)在体内的拟雌激素样作用。方法:在不产生严重中毒的剂量下,给17d龄的雌性昆明小鼠每天皮下注射不同浓度(0.05、0.5、1.5mg/kg)CPF,连续3d,观察它们对小鼠子宫湿重、子宫内膜腔上皮高度和基质细胞层厚度的影响。结果:各剂量染毒组小鼠子宫系数、子宫内膜腔上皮高度和基质细胞层厚度等各项指标与阴性对照组比较未见统计学差异(Pgt;0.05)。结论:在该实验条件下,有机磷农药毒死蜱未显示出雌激素样活性。
毒死蜱;雌激素活性;子宫增重试验;子宫内膜基质层
毒死蜱(chlorpyrifos,CPF)是一种广谱有机磷农药,是高毒有机磷农药替代的首选产品之一。随着毒死蜱在世界范围内大量使用,使得人们通过膳食、皮肤等多种途径暴露在毒死蜱中。毒死蜱毒理学研究表明它能引起肝、肾病理改变、急性或迟发性神经中毒、出生缺陷等[1]。美国国家癌症研究机构在2004年报道毒死蜱在农药使用中与肺癌的发生有关[2]。许多有机磷农药已明确具有类雌激素样作用,但目前对于毒死蜱是否是环境内分泌干扰物尚没有明确证据,因此开展本实验以探讨毒死蜱类雌激素样作用及其效应程度。
1.1材料
1.1.1实验动物 断乳的17d龄雌性昆明小鼠50只,体质量9.0~11.0g,长江大学医学院动物中心提供。小鼠适应性饲养1d,自由饮食,饲料中不含豆饼,室温(20±2)℃。
1.1.2试剂 毒死蜱原药(纯度99%,湖北沙隆达股份有限公司);雌二醇(Signa公司),溶剂为市售精制花生油。
1.2方法
1.2.1农药染毒浓度探索 筛选拟雌激素样活性的子宫增重实验的染毒浓度是最高剂量产生中毒,但不导致死亡;中、低剂量无任何中毒症状,且对体质量影响不大[3]。经过实验,CPF农药剂量水平选择由高到低依次为1.5、0.5、0.05mg/(kg·d)。
1.2.2实验分组 小鼠随机分为5组,每组10只,分别为阴性对照组(花生油)、阳性对照组(雌二醇,100g/kg)、CPF低浓度0.05mg/(kg·d)组、CPF中浓度0.5mg/(kg·d)组、CPF高浓度1.5mg/(kg·d)组。所有动物均以花生油作为溶剂,皮下注射染毒,每天一次,连续3d,最后一次染毒后24h用颈椎脱臼法处死小鼠。
1.2.3观察指标及检测方法 ①小鼠的中毒体征观察:观察有无有机磷农药中毒症状,观察指标包括毛发、活动度、神态、大小便、肌肉震颤等。②子宫质量测定:处死小鼠后剖腹暴露子宫,分离子宫系膜及周围脂肪,切除卵巢,在子宫颈与子宫角的交界部切下子宫角,立即称湿重并计算脏器系数。③小鼠子宫称重后用4%甲醛固定,常规方法做病理切片,从子宫角输卵管端开始,垂直于子宫角长轴朝子宫体方向连续切片,每片厚5μm,共切15片/侧子宫角。染色后在显微镜下用测微尺测量子宫上皮细胞的高度及基质细胞层的厚度。
2.1各组小鼠中毒体征观察给药后低、中浓度组小鼠在整个观察期间未发现中毒症状,高浓度组小鼠出现典型神经系统中毒症状,但无死亡。
2.2对未成年小鼠子宫湿重和子宫脏器系数的影响各组小鼠子宫湿重和子宫脏器系数的比较见表1。从表1可见,给予100g/kg雌二醇组小鼠子宫湿重和子宫脏器系数有明显增加,与对照组有统计学差异(Plt;0.01),而其余染毒各组与对照组比较无统计学意义(Pgt;0.05)。
2.3对未成年小鼠子宫内膜上皮细胞增生高度和子宫内膜基质厚度的影响各组小鼠子宫内膜上皮细胞增生高度和子宫内膜基质厚度见表2。从表2可见,染毒各组与阴性对照组比较,子宫内膜上皮细胞高度、基质层厚度差异均无统计学意义。阳性对照组小鼠各项指标均大于阴性对照组,差异均有统计学意义(Plt;0.01)。
表1 各组小鼠子宫湿重和子宫脏器系数的比较
注:与阴性对照组比较,**Plt;0.01。
表2 各组小鼠子宫内膜变化的比较 μm
注:与阴性对照组比较,**Plt;0.01。
近年来,环境内分泌干扰物对人类健康的损害一直是人们关注的热点。美国环保局内分泌干扰物筛选测试咨询委员会(EDSTAC)建议:为了能综合评价某种化学物的内分泌干扰活性,需联合使用体内和体外实验。在选择体内实验时,首先要考虑的是实验的灵敏度。研究表明未成熟的动物比切除卵巢的动物对雌激素作用更敏感[4]。未成年小鼠的个体差异不大,适于子宫增重实验。因此,本研究采用未成熟雌性小鼠的子宫增重实验检测有机磷农药毒死蜱的拟雌激素样活性。
子宫细胞增殖被认为是环境化学物雌激素样活性的重要效应。本实验选用反映子宫细胞增殖的子宫增重实验、子宫内膜腔上皮厚度和基质层厚度的测量来探讨毒死蜱的雌激素样活性作用。结果显示各农药染毒组在染毒3d后,与阴性对照组相比较,小鼠子宫重量及其子宫脏器系数、子宫内膜上皮细胞高度、基质层厚度均无统计学差异,表明在本实验条件下,有机磷农药毒死蜱未表现出雌激素样活性。
毒死蜱为硫代磷酸酯类化合物,可经呼吸道、消化道和完整皮肤进入体内,并迅速分布到身体各部位。国内有研究表明毒死蜱能引起大鼠精子数量和活动度下降,精子畸形率增加[5]。然而也有一些试验认为毒死蜱没有内分泌干扰作用。因此,毒死蜱是否具有内分泌干扰作用,目前国际上还存有争论。鉴于上述研究状况,尚需进一步加强对毒死蜱的内分泌作用的人类方面证据进行研究。根据内分泌干扰筛选程序进行相关实验,评估其雌激素样作用及效应程度。最后根据研究结果,关注其安全性,对相应法规进行调整。
[1]郑光,周志俊. 毒死蜱的毒理学研究进展[J]. 中国公共卫生,2002,18(4):496-498.
[2]Alavanja MCR,Dosemeci M,Samanic C,etal.Pesticides and lung cancer risk in the agricultural health study cohort [J]. Am J Epidemiol,2004,160(9):876-885.
[3]Environmental Protection Agency. Endocrine disruptor screening and testing advisory committee final report [EB/OL]. http://www.epa.gov/endo/pubs/edspoverview/finalrpt.htm.
[4]Kang KS,Kim HS,Rgu DY,etal. Immature uterotropic assay is more sensitive than ovariectomized uterotropic assay for the detection of estrogenicity of p-nonglphenol in Sprague-Dawley rats[J]. Toxicol Lett,2000,108:109-115.
[5]文一,魏帅,潘家荣. 毒死蜱对雄性大鼠生精功能的影响[J]. 农药,2008,47(8):595-597.
[编辑] 一 凡
10.3969/j.issn.1673-1409(R).2009.04.035
R99
A
1673-1409(2009)04-R073-02
2009-11-02
周晓娟(1975-),女,湖北荆州人,讲师,从事基础医学教学与研究工作。